一种三维皮托管气体测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三维皮托管气体测量系统，包括烟气测量单元和数据处理单元；数据处理单元包括测量吹扫模块和数据处理模块；烟气测量单元通过多个取压孔对待测烟气的动压进行取样，同时通过静压取压探头和温度传感器对待测烟气的静压和温度进行取样并传送至测量吹扫模块；测量吹扫模块包括压差变送器、压力变送器和温度变送器，测量吹扫模块通过压差变送器对采集到的气体动压进行压差采样，测量吹扫模块分别通过压力变送器和温度变送器对气体静压和气体温度进行直接采样，并将压差、静压和温度信息传送给数据处理模块；数据处理模块对采集的数据进行处理并计算得到待测烟气的流速和流量。的流速和流量。的流速和流量。

【技术实现步骤摘要】
一种三维皮托管气体测量系统


[0001]本专利技术涉及一种三维皮托管气体测量系统。

技术介绍

[0002]现有三维皮托管气体测量系统，由一次测量单元和变送及数据处理单元组成。这种测量系统，一次测量单元由三维皮托管，温度传感器，和静压测量管组成，变送及数据处理单元由六台压力变送器、数据采集模块和CPU组成，这种测量系统需配置六台压力变送器，分别与三维皮托管的五个取压孔以及一根烟气静压测量探头相连接。三维皮托管、静压管、温度传感器分体式布置，导致压力变送器数量多，造价高，系统复杂，安装测量繁琐，测量干扰因素多。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术目的旨在提供一种测量干扰因素少且能够有效减少压力采集元件的三维皮托管气体测量系统。
[0004]技术方案：本专利技术所述的三维皮托管气体测量系统，包括烟气测量单元和数据处理单元；所述数据处理单元包括测量吹扫模块和数据处理模块；所述烟气测量单元通过多个取压孔对待测烟气的动压进行取样，同时通过静压取压探头和温度传感器对待测烟气的静压和温度进行取样并传送至测量吹扫模块；所述测量吹扫模块包括压差变送器、压力变送器和温度变送器，所述测量吹扫模块通过压差变送器对采集到的气体动压进行压差采样，所述测量吹扫模块分别通过压力变送器和温度变送器对气体静压和气体温度进行直接采样，并将压差、静压和温度信息传送给数据处理模块；数据处理模块对数据采集处理并计算待测烟气的流速和流量；所述测量吹扫模块还包括多个电动三通阀，电动三通阀的气体输入端与取压孔连通，电动三通阀的输出端连接压差变送器，通过电动三通阀切换与压差变送器连通的取压孔，用于同一压差变送器对不同取压孔压差的测量。
[0005]其中，所述烟气测量单元包括测量杆，所述测量杆前端为测量端，所述测量杆后端固连有后端箱，所述测量杆通过后端箱与测量吹扫模块连接；还包括套设在测量杆上的装夹组件和转动测量组件，所述装夹组件包括依次固连的稳固件、法兰和锁紧器，所述转动测量组件包括刻度盘和指针；所述锁紧器上设有锁紧螺钉，锁紧器通过锁紧螺钉对测量杆锁紧固定；所述刻度盘与锁紧器固定连接，所述指针与测量杆固定连接，当测量杆相对装夹组件转动时，带动指针相对刻度盘转动；所述测量端包括带多个取压孔的测量探头、静压取压探头和温度传感器，所述测量探头设有取压孔的端面与烟气流动方向垂直，取压孔、静压取压探头和温度传感器分别通过取压气管、静压取压气管和测量电缆与后端箱内的接口组件连接。
[0006]其中，所述测量探头为L形测量探头，所述取压气管、静压气管和测量电缆均设置在测量杆内部，所述取压气管与取压管一一对应设置，所述静压取压探头与静压气管连接，所述温度传感器与测量电缆连接。
[0007]其中，所述后端箱为中空腔体，测量杆后端伸入后端箱中且与后端箱固定连接，所述后端箱内设有接口组件，所述接口组件包括连接气管的快插接口和连接测量电缆的电气接口；所述取压气管、静压气管和测量电缆从测量杆后端引出与后端箱内的接口组件连接。
[0008]其中，所述测量杆依次穿过稳固件、锁紧器、法兰、刻度盘和指针，稳固件的内径大于测量杆的外径，当拧紧锁紧螺钉，测量杆被锁死，当拧松锁紧螺钉，测量杆相对锁紧器做轴向直线运动或绕轴转动。
[0009]其中，所述取压孔包括中心取压孔、成对设置的俯仰取压孔和成对设置的偏航取压孔；中心取压孔设置在测量探头设置取压孔端面的中心位置；成对设置的俯仰取压孔以中心取压孔为中心对称设置且连接线与测量杆轴向平行；成对设置的偏航取压孔以中心取压孔为中心对称设置且连接线与测量杆轴向垂直。
[0010]其中，所述取压孔的孔径为1～10mm。
[0011]其中，所述测量吹扫模块还包括吹扫接口，所述吹扫接口通过吹扫电磁阀与烟气测量单元的快接插口连接。
[0012]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：本专利技术系统将三维皮托管、温度传感器、烟气静压管集成在一起，构成烟气温度、压力、流量、烟气方向四位一体的测量装置，相比分体式测量装置，本专利技术测量系统测量干扰因素少，测量准确度高，系统中仅含三台压力采集元件(一台压力变送器和两台压差变送器)，相比于现有测量系统的六台压力采集元件，减少了50％的压力采集元件数量，有效降低了设备的生产成本。
附图说明
[0013]图1为现有三维皮托管气体测量系统的结构示意图；
[0014]图2为本专利技术三维皮托管气体测量系统的结构示意图；
[0015]图3为烟气测量单元的结构示意图；
[0016]图4为烟气测量单元取压孔位置排布的结构示意图；
[0017]图5为烟气测量单元测量时安装在烟道上的结构示意图；
[0018]图6为转动测量组件中刻度盘和指针的连接关系图。
具体实施方式
[0019]如图2～6所示，本专利技术三维皮托管气体测量系统，包括烟气测量单元和数据处理单元；数据处理单元包括测量吹扫模块和数据处理模块；烟气测量单元通过多个取压孔对待测烟气的动压进行取样，同时通过静压取压探头和温度传感器对待测烟气的静压和温度进行取样并传送至测量吹扫模块；测量吹扫模块包括压差变送器、压力变送器和温度变送器，测量吹扫模块通过压差变送器对采集到的气体动压进行压差采样，测量吹扫模块分别通过压力变送器和温度变送器对气体静压和气体温度进行直接采样，并将压差、静压和温度信息传送给数据处理模块；数据处理模块对采集的数据进行处理并计算得到待测烟气的流速和流量；测量吹扫模块还包括多个电动三通阀，电动三通阀的气体输入端与取压孔连通，电动三通阀的输出端连接压差变送器，通过电动三通阀切换与压差变送器连通的取压孔，实现同一压差变送器对不同取压孔压差的测量。
[0020]烟气测量单元包括测量杆3、装夹组件、转动测量组件和后端箱11；装夹组件固定
安装在待测量烟气管道壁上，测量杆3依次穿过装夹组件和转动测量组件，测量杆3一端伸入烟气管道内部对待测烟气进行采样，测量杆3另一端在烟气管道外部与后端箱11固定连接，测量杆3将采样到的烟气压力通过后端箱11上的接口组件传输到外部测量系统；测量杆3与装夹组件滑动连接，测量杆3在装夹组件内可沿轴向直线运动或绕轴旋转运动，转动测量组件用于测量测量杆3相对装夹组件的转动角度。
[0021]测量杆3前端设置有L形测量探头1，测量探头1前端为球形或锥形结构；测量探头1前端包括五个取压孔，分别为中心取压孔P1、偏航取压孔P2、偏航取压孔P3、俯仰取压孔P4和俯仰取压孔P5，五个取压孔用于测量烟气的总压和气流偏角。各取压孔的孔径为1～10mm；中心取压孔P1设置在测量探头设置取压孔端面的中心位置，偏航取压孔P2和偏航取压孔P3竖直分布在中心取压孔P1的上下两侧；俯仰取压孔P4和俯仰取压孔P5水平分布在中心取压孔P1的左右两侧。测量杆3内部设置有与五个取压孔一一对应的五个取压气管13，取压孔通过取压气管13连接到测量杆3尾端并从测量杆3尾端引出。
[0022]后端箱11为中空腔体，后端箱11一端设置有接口组件，接口组件包含多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维皮托管气体测量系统，其特征在于：包括烟气测量单元和数据处理单元；所述数据处理单元包括测量吹扫模块和数据处理模块；所述烟气测量单元通过多个取压孔对待测烟气的动压进行取样，同时通过静压取压探头和温度传感器对待测烟气的静压和温度进行取样并传送至测量吹扫模块；所述测量吹扫模块包括压差变送器、压力变送器和温度变送器，所述测量吹扫模块通过压差变送器对采集到的气体动压进行压差采样，所述测量吹扫模块分别通过压力变送器和温度变送器对气体静压和气体温度进行直接采样，并将压差、静压和温度信息传送给数据处理模块；所述数据处理模块对采集的数据进行处理并计算得到待测烟气的流速和流量；所述测量吹扫模块还包括多个电动三通阀，电动三通阀的气体输入端与取压孔连通，电动三通阀的输出端连接压差变送器，通过电动三通阀切换与压差变送器连通的取压孔，用于同一压差变送器对不同取压孔压差的测量。2.根据权利要求1所述的三维皮托管气体测量系统，其特征在于：所述烟气测量单元包括测量杆，所述测量杆前端为测量端，所述测量杆后端固连有后端箱，所述测量杆通过后端箱与测量吹扫模块连接；还包括套设在测量杆上的装夹组件和转动测量组件，所述装夹组件包括依次固连的稳固件、法兰和锁紧器，所述转动测量组件包括刻度盘和指针；所述锁紧器上设有锁紧螺钉，锁紧器通过锁紧螺钉对测量杆锁紧固定；所述刻度盘与锁紧器固定连接，所述指针与测量杆固定连接，当测量杆相对装夹组件转动时，带动指针相对刻度盘转动；所述测量端包括带多个取压孔的测量探头、静压取压探头和温度传感器，所述测量探头设有取压孔的端面与烟气流动方向垂直，取压孔、静压取压探头和温度传感器分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，黄向阳，吴华，陈朝晖，郭雨文，孙永亮，张玲玉，
申请(专利权)人：安荣信科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：