System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法技术_技高网

提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法技术

技术编号:41580495 阅读:12 留言:0更新日期:2024-06-06 23:56
本发明专利技术公开了一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,包括N根皮托管和三个差压变送器;N根皮托管通过阀组切换实现N个点位流速轮循测量功能;三个差压变送器并联设置、均与所有皮托管相连,并最终选择三个差压变送器测量值的中间值作为各测量点位皮托管输出的准确差压测量值;任意时刻至多其中一个阀组单元处于皮托管轮循反吹状态,以保证差压变送器输出值连续且不受反吹干扰;把每个点位测量时间至少分为测量准备时段t1和测量取数时段t2,仅在测量准备时段t1进行皮托管反吹,反吹时,打开反吹控制阀;在测量取数时段t2开始之前,关闭测量准备时段t1反吹所打开的控制阀。本发明专利技术提高了测量准确性与可靠性,防堵和抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,属于工业气体流量监测。


技术介绍

1、在现代企业生产中,锅炉每小时都需送入大量的风,同时产出大量的烟气。随着我国经济体制改革的深入、经济核算单位的细分,实行成本核算与管理、充分降低能耗已成发展趋势,而大管道含尘气体流量的测量,其意义显得越来越重大,亦愈来愈被人们所关注与重视。

2、工业生产过程,在温度、压力、流量、液位四大热工参数的测量中,自控工程师普遍认为流量测量要达到预期的精确度和可靠性的难度最大,尤其是大管道风量、烟气流量测量,更显棘手,究其原因:一则被测量流体普遍具有温度高、含尘量大、腐蚀性强等特点;二则输送流体的管道截面积大、直管段短、弯头多,流场不均匀,且流量变化范围大、静压小、流速低。因此,要准确测量大管道风量、烟气流量,既要合理设计、选择流量仪表,又要正确安装、使用流量仪表,只有全方位的管控才能保证测量值的准确可靠。

3、矩阵式差压流量计被开发用于非均匀流场气体流量测量,其核心技术思想是在大截面布置多个感压测点并汇总,实现多点均压(之后接差压变送器),提高测量准确性。在流场分布规律基本不变的前提下,通过现场标定试验获取流量计的流量系数,尚能较为准确测量气体流量,但一旦流场分布规律发生变化,流量系数随之变化,导致无法准确测量气体流量。究其原因,上述多个感压测点之间存在窜流,气体流动的动能不能完全转化为势能,也即获取的均压后差压信号失真,流量系数不稳定。

4、为解决现有相关技术存在的问题,申请号为cn202110970575.6的中国专利公开了一种标准网格法气体流量计,至少包括皮托管、第一引压管、第二引压管和差压变送器;皮托管的数量为n根,n根皮托管按网格法分布在测量截面上,其中,n≥4;第一引压管的数量与皮托管的数量相等、且一一对应,各皮托管的总压接头分别通过对应的第一引压管接至差压变送器的正压端,各第一引压管上均设有总压通断阀;第二引压管的数量与皮托管的数量相等、且一一对应,各皮托管的静压接头分别通过对应的第二引压管接至差压变送器的负压端,各第二引压管上均设有静压通断阀。上述n根皮托管接同一个差压变送器,这样只要校准一个差压变送器即可判断流量测量的准确性,且皮托管的流量系数k稳定,减少了现场标定试验的工作量。考虑上述标准网格法气体流量计用在烟气流量测量场合可能存在皮托管堵塞问题,常规同步设计压缩空气吹扫模块,通过电磁阀切换实现皮托管的逐根吹扫。然而,压缩空气反吹时,因压缩空气的压力较大,若设置的电磁阀即使存在很小的泄漏问题,也会导致差压变送器数值大幅波动。

5、此外,标准网格法气体流量计常用于测量截面流场非均匀的工况,当测量截面平均流速为10-20m/s时,各测量点位流速分布介于0-50m/s范围内,差压变送器需要适应所有皮托管的差压信号转换测量(差压信号与流速的平方成正比),因此得按可能存在的流速高限值选取差压变送器的最大量程。对于常规燃煤发电机组脱硫后烟气流量测量,选用s型皮托管,当某点位流速为3m/s时,差压变送器测量的差压信号仅为8pa左右;当某点位流速为15m/s时,差压变送器测量的差压信号为190pa左右;当某点位流速为50m/s时,差压变送器测量的差压信号达2000pa以上。当选用大量程的差压变送器,差压变送器精度较差;选用高精度小量程的差压变送器,又会存在超量程的问题。常规差压变送器随着使用时间增长,也存在零位飘移、量程飘移等问题,导致标准网格法气体流量计的测量精度变差。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,用于提高标准网格法气体流量计的测量准确性与可靠性,实现在线反吹的同时不影响测量值连续输出,并保证其足够的抗干扰能力。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

3、一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,标准网格法气体流量计包括n根皮托管和三个差压变送器;

4、n根皮托管安装在烟道内,通过阀组切换实现n个点位流速轮循测量功能,n≥4,每个点位测量时间为t秒,t介于3-15之间;

5、三个差压变送器并联设置,三个差压变送器均与所有皮托管相连,三个差压变送器中,两个量程小、一个量程大,并最终选择三个差压变送器测量值的中间值作为各测量点位皮托管输出的准确差压测量值;

6、阀组包括第一阀组单元和第二阀组单元,n根皮托管分为两组、分别为第一组皮托管和第二组皮托管,第一组皮托管通过第一阀组单元控制切换,第二组皮托管通过第二阀组单元控制切换,第一阀组单元和第二阀组单元可分别控制所在组不少于2根皮托管输出差压信号轮循测量或不少于2根皮托管轮循反吹;任意时刻至多其中一个阀组单元处于皮托管轮循反吹状态,以保证差压变送器输出值连续且不受反吹干扰;

7、第一阀组单元包括第一全压阀组单元和第一静压阀组单元,第一全压阀组单元串联有第一全压反吹控制阀,第一静压阀组单元串联有第一静压反吹控制阀;第二阀组单元包括第二全压阀组单元和第二静压阀组单元,第二全压阀组单元串联有第二全压反吹控制阀,第二静压阀组单元串联有第二静压反吹控制阀;

8、把每个点位测量时间至少分为测量准备时段t1和测量取数时段t2,仅在测量准备时段t1进行皮托管反吹,反吹时,打开第一阀组单元中的第一全压反吹控制阀和第一静压反吹控制阀,或第二阀组单元中的第二全压反吹控制阀和第二静压反吹控制阀;在测量取数时段t2开始之前,关闭测量准备时段t1反吹所打开的控制阀。

9、每根皮托管对应一个点位。

10、当然,皮托管也可分为三组或更多组,阀组单元数量等与皮托管组数对应。

11、上述三个差压变送器中,两个低量程、高精度(一般量程较低的差压变送器具有更高绝对精度),另一个高量程、精度稍低(一般量程较高的差压变送器的绝对精度稍低);当取中间值(三个测量值中居于中间的数值)时,若高量程差压变送器测量值漂移,取中间值的算法也会使得最终输出值精度不受影响(若取平均值,精度可能受影响);若高量程差压变送器输出值准确,正好落在两个低量程、高精度差压变送器测量值中间,那最终输出值也是准确的。这样显著提高了测量可靠性。

12、上述任意时刻至多其中一个阀组单元处于皮托管轮循反吹状态,且只在测量准备时段t1进行反吹,在测量取数时段t2是要停止反吹的,稳定地保证了差压变送器输出值连续且不受反吹干扰。

13、为了进一步防止压缩空气反吹对系统正常测量造成干扰,优选,第一全压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的正压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管总压接头,第一全压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一全压反吹隔离阀;第一静压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的负压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管静压接头,第一静压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一静压反吹隔离阀;第二全压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,其特征在于:标准网格法气体流量计包括N根皮托管和三个差压变送器;

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:第一全压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的正压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管总压接头,第一全压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一全压反吹隔离阀;第一静压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的负压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管静压接头,第一静压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一静压反吹隔离阀;

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:反吹时用的反吹管路一端连接反吹气源,另一端分支为第一高压侧支路、第一低压侧支路、第二高压侧支路和第二低压侧支路;第一高压侧支路连接第一全压阀组单元,第一低压侧支路连接第一静压阀组单元,第二高压侧支路连接第二全压阀组单元,第二低压侧支路连接第二静压阀组单元;第一全压反吹控制阀设在第一高压侧支路上,第一静压反吹控制阀设在第一低压侧支路上,第二全压反吹控制阀设在第二高压侧支路上,第二静压反吹控制阀设在第二低压侧支路上。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:分支前的反吹管路上设有反吹控制总阀。

5.如权利要求3所述的方法,其特征在于:第一高压侧支路分支为与第一全压阀组单元控制阀数量相等、且一一对应的第一高压侧分支路,第一高压侧分支路分别连接对应的第一全压阀组单元控制阀,第一全压反吹控制阀设在分支前的第一高压侧支路上;

6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:第一全压阀组单元控制阀的数量与第一组皮托管的数量相等、且一一对应;第一静压阀组单元控制阀的数量与第一组皮托管的数量相等、且一一对应;第一组皮托管中的皮托管总压接头通过管路依次连接第一全压阀组单元对应的控制阀和三个差压变送器的正压端;第一组皮托管中的皮托管静压接头通过管路依次连接第一静压阀组单元对应的控制阀和三个差压变送器的负压端。

7.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:第二全压阀组单元控制阀的数量与第二组皮托管的数量相等、且一一对应;第二静压阀组单元控制阀的数量与第二组皮托管的数量相等、且一一对应;第二组皮托管中的皮托管总压接头通过管路依次连接第二全压阀组单元对应的控制阀和三个差压变送器的正压端;第二组皮托管中的皮托管静压接头通过管路依次连接第二静压阀组单元对应的控制阀和三个差压变送器的负压端。

8.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:量程大的差压变送器的量程上限为2-4kPa,量程小的两个差压变送器的量程上限为0.5-1.5kPa。

9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:当皮托管总数为偶数时,第一组皮托管的数量与第二组皮托管的数量相等;当皮托管总数为奇数时,第一组皮托管的数量与第二组皮托管的数量仅相差1。

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【技术特征摘要】

1.一种提高标准网格法气体流量计测量精度和抗干扰能力的方法,其特征在于:标准网格法气体流量计包括n根皮托管和三个差压变送器;

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:第一全压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的正压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管总压接头,第一全压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一全压反吹隔离阀;第一静压阀组单元一端通过管路连接三个差压变送器的负压端、另一端通过管路连接第一组皮托管中的皮托管静压接头,第一静压阀组单元和三个差压变送器之间的管路上设有第一静压反吹隔离阀;

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:反吹时用的反吹管路一端连接反吹气源,另一端分支为第一高压侧支路、第一低压侧支路、第二高压侧支路和第二低压侧支路;第一高压侧支路连接第一全压阀组单元,第一低压侧支路连接第一静压阀组单元,第二高压侧支路连接第二全压阀组单元,第二低压侧支路连接第二静压阀组单元;第一全压反吹控制阀设在第一高压侧支路上,第一静压反吹控制阀设在第一低压侧支路上,第二全压反吹控制阀设在第二高压侧支路上,第二静压反吹控制阀设在第二低压侧支路上。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:分支前的反吹管路上设有反吹控制总阀。

5.如权利要求3所述的方法,其特征在于:第一高压侧支路分支为与第一全压阀组单元控制阀数量相等、且一一对应的第一高压侧分支路,第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:石伟伟韦红旗陈时熠陈明泰张彭
申请(专利权)人:浙江兴核智拓科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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