基于多管式皮托管矩阵式流量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术属于气体流量检测技术领域，具体涉及基于多管式皮托管矩阵式流量系统及测量方法。基于多管式皮托管矩阵式流量系统，包括多管式皮托管引压系统、反吹控制系统、温压流测量系统和系统控制软件，所述法兰盘设有多组S型皮托管，所述每组S型皮托管之间长度尺寸不等，所述每组S型皮托管各设有一个背靠背的全压引压口和静压引压口，所述反吹控制系统包括两位三通电磁阀和空气压缩泵，所述触屏电脑内部安装有能够对流速、流量数据进行显示和存储的组态软件和SQL Server数据库。其目的是：解决现有的气体流量检测方法导致的安装不便，流速测量不稳定，安装要求高，安装时直管段要求高，引压管容易产生堵塞，检测数据显示不直观，用户操作不便的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于多管式皮托管矩阵式流量系统及测量方法
本专利技术属于气体流量检测
，具体涉及基于多管式皮托管矩阵式流量系统及测量方法。
技术介绍
目前用于气体流量检测主要方法有：1.热式流量计；该流量计可以直接测量出质量流量，如果需要体积流量，则需要根据烟气密度再次计算。在测量时，属于单点测量，由于烟气中存在大量的灰尘及较高的湿度，容易在流量计传感器表面附着灰尘，导致流量测量误差越来越大，流量计需要频繁校准。2.单点式皮托管流速计(风速管)：该流量计主要由单点式皮托管和差压测量传感器组成。测量流速根据差压计算而来，得出的数据是流速信号。流速信号经过截面积可计算出流量。测量时，单点安装于烟道内，由于受自身重力限制，一般最长不超过2米，测点在位于烟道中心部位时测量误差小，如果安装位置有偏离，测量数据误差较大，皮托管由于受原理约束，一般的管径都比较小，在灰尘和湿度比较大的情况下，容易出现堵塞，导致流速测量数据出现为0的情况，维护量较大，另外，皮托管在安装时要求有很长的直管横流速段，大部分工业现场不具备条件。3.多点式流量计：该流量计主要通过测量差压经过计算得出流速值。但是该方法只能采集摸一个断面的线流速，该线流速并不能很好的代表断面流速情况，而且在安装时要求有很长的直管横流速段，大部分工业现场不具备条件。4.超声波流量计：该流量计通过测量超声波发射和接受超声波的时间差来计算得出流速值。测量数据较以上两种测量方式有很好的准确性，但是价格昂贵，一般企业难以接受。5.基于大管径引压管的电接风速测速仪，可以通过框架式安装直接测量气体流速，但是局限于水平烟道，而且安装时需动用大型起重设备，安装不便，维修时也是需要将框架拆下，费工费力。
技术实现思路
本专利技术的目的是：旨在提供基于多管式皮托管矩阵式流量系统及测量方法，用来解决现有的气体流量检测方法导致的安装不便，流速测量不稳定，安装要求高，安装时直管段要求高，引压管容易产生堵塞，检测数据显示不直观，用户操作不便的问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：基于多管式皮托管矩阵式流量系统，包括多管式皮托管引压系统、反吹控制系统、温压流测量系统和系统控制软件，所述多管式皮托管引压系统包括法兰盘、全压室、静压室和差压变送器，所述法兰盘设有多组S型皮托管，所述每组S型皮托管之间长度尺寸不等，所述每组S型皮托管各设有一个背靠背的全压引压口和静压引压口，所述全压引压口正对气流方向，所述每个法兰盘上的全压引压口通过管道连通同一个全压室，所述每个法兰盘上的静压引压口通过管道连通同一个静压室，所述全压室通过管道连通差压变送器的正压端，所述静压室通过管道连接差压变送器的负压端；所述反吹控制系统包括两位三通电磁阀和空气压缩泵，所述连通全压引压口和全压室的管道上设有两位三通电磁阀，所述静压引压口和静压室的管道上设有两位三通电磁阀，所述空气压缩泵出口通过管道连接两位三通电磁阀；所述温压流测量系统和系统控制软件包括电气控制单元和温度变送器，所述差压变送器的信号输出端电连接电气控制单元的信号输入端，所述温度变送器的信号输出端电连接电气控制单元的信号输入端，所述两位三通电磁阀的信号输入端电连接电气控制单元的信号输出端，所述空气压缩泵的信号输入端电连接电气控制单元的信号输出端，所述电气控制单元电连接触屏电脑，所述触屏电脑内部安装有能够对流速、流量数据进行显示和存储的组态软件和SQLServer数据库。采用本技术方案的专利技术，将多组S型皮托管做在一个法兰盘上，在被测试的烟道上，设有与法兰盘相匹配的预埋法兰，通过预埋法兰与法兰盘用螺栓对接，实现安装；这样的结构设计，安装方便。通过对电气控制单元对两位三通电磁阀的控制，使两位三通电磁阀移动，从而使全压引压口或静压引压口和空气压缩泵连通，然后通过电气控制单元启动空气压缩泵，使空气压缩泵对管道进行反吹，防止管道堵塞；反吹结束后，两位三通电磁阀复位，使全压引压口与全压室连通或静压引压口与静压室连通，继续测量；由于每个两位三通电磁阀独立设计，可实现单独吹某一个引压口的功能；同时，触屏电脑能够实现吹扫的手动控制。通过点击电脑界面的吹扫按钮，可实现对系统的手动吹扫，同时如果系统处于自动运行状态，可实现自动吹扫，吹扫间隔可根据现场，在触屏电脑上自行设定。这样的结构设计，可按照需要对引压管进行反吹，防止引压管堵塞。每个法兰盘上的全压引压口通过管道连通同一个全压室，每个法兰盘上的静压引压口通过管道连通同一个静压室，把烟道内的全压和静压分别在全压室和静压室进行中和，流速测量稳定可靠，流速能更好的体现工况。在进行流速测量时，按照要求需要在烟气流速平稳段进行，一般要求在距离测量前段距离为四倍烟道当量直径，后段为两倍烟道当量直径，这样才能保证烟道内流速均匀，如果单独测量一点的点流速，对于整个断面流速测量有一定的代表性，但是如果烟道的直管段较短，烟道内就会存在流速分布不均匀，可能会存在湍流和旋流的状况，如果单独测量某点的点流速来代替断面流速就会引入很大误差。因此在进行断面流速测量时一般要求矩阵式测量，即将烟道分成若干测量单元，分别测量流速，最后将测得的流速进行平均计算，来得出断面流速，这样即使烟道直管段很短，也能在最大限度准确测量流速。通过多组长度不同的皮托管可以对烟气管道内部进行矩阵式测量，因此对直管段的要求明显较普通单点式流速测量有较高的准确度和对直管段要求有明显的降低。测量数据经过电气控制单元的计算和触屏电脑内部安装的组态软件和SQLServer数据库处理，可在触屏电脑的显示屏上显示出来，实现对流速的精确监测，同时，可将数据进行存储，存储的数据可以数据的形式和曲线的方式进行查询。这样的结构设计，数据显示直观，用户操作简单易行。通过温度温度变送器对于离中心较远的位置温度测量采用温度补偿，把温度补偿的数据输入触屏电脑，这样可最大限度的减小了温度和压力引入的测量数据误差。进一步限定，所述空气压缩泵出口连通两位三通电磁阀的管道上设有电接点压力表，所述电接点压力表的信号输出端连接电气控制单元的信号输入端。这样的结构设计，可对空气压缩泵出口连通两位三通电磁阀的管道的压力进行监测，防止出现事故。进一步限定，所述S型皮托管为不锈钢316L的无缝钢管。这样的结构设计，实用性较强。进一步限定，所述S型皮托管管壁厚度尺寸为10mm。这样的结构设计，具有较好的结构强度。进一步限定，所述S型皮托管表面设有聚四氟乙烯涂层。这样的结构设计，耐高温性和耐腐蚀性更强。进一步限定，所述电气控制单元为PLC控制模块。这样的结构设计，性价比高、使用方便、可靠性高。进一步限定，所述触屏电脑为英寸的工业平板触屏电脑。这样的结构设计，更加适合工业情况使用。进一步限定，所述法兰盘设有三组S型皮托管。这样的结构设计，通用性较强。进一步限定，所述温度变送器采用PT100铂热电阻。这样的结构设计，当PT100在摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长，测量精度较高。基于多管式皮托管矩阵式流量测量方法，将多组S型皮托管做在一个法兰盘上，在被测试的烟道上，设有与法兰盘相匹配的预埋法兰，通过预埋法兰与法兰盘用螺栓对接，实现安装；每组S型皮托管长度不一，其目的是将其引压口安装在分割的矩形或者环形测速区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多管式皮托管矩阵式流量系统，其特征在于：包括基于多管式皮托管矩阵式流量系统，包括多管式皮托管引压系统、反吹控制系统、温压流测量系统和系统控制软件，所述多管式皮托管引压系统包括法兰盘(2)、全压室(3)、静压室(4)和差压变送器(5)，所述法兰盘(2)设有多组S型皮托管，所述每组S型皮托管之间长度尺寸不等，所述每组S型皮托管各设有一个背靠背的全压引压口(11)和静压引压口(12)，所述全压引压口正对气流方向，所述每个法兰盘(2)上的全压引压口(11)通过管道连通同一个全压室(3)，所述每个法兰盘(2)上的静压引压口(12)通过管道连通同一个静压室(4)，所述全压室(3)通过管道连通差压变送器(5)的正压端，所述静压室(4)通过管道连接差压变送器(5)的负压端；所述反吹控制系统包括两位三通电磁阀(8)和空气压缩泵，所述连通全压引压口(11)和全压室(3)的管道上设有两位三通电磁阀(8)，所述静压引压口(12)和静压室(4)的管道上设有两位三通电磁阀(8)，所述空气压缩泵出口通过管道连接两位三通电磁阀(8)；所述温压流测量系统和系统控制软件包括电气控制单元(6)和温度变送器(9)，所述差压变送器(5)的信号输出端电连接电气控制单元(6)的信号输入端，所述温度变送器(9)的信号输出端电连接电气控制单元(6)的信号输入端，所述两位三通电磁阀(8)的信号输入端电连接电气控制单元(6)的信号输出端，所述空气压缩泵的信号输入端电连接电气控制单元(6)的信号输出端，所述电气控制单元(6)电连接触屏电脑(7)，所述触屏电脑(7)内部安装有能够对流速、流量数据进行显示和存储的组态软件和SQL Server数据库。...

【技术特征摘要】
1.基于多管式皮托管矩阵式流量系统，其特征在于：包括基于多管式皮托管矩阵式流量系统，包括多管式皮托管引压系统、反吹控制系统、温压流测量系统和系统控制软件，所述多管式皮托管引压系统包括法兰盘(2)、全压室(3)、静压室(4)和差压变送器(5)，所述法兰盘(2)设有多组S型皮托管，所述每组S型皮托管之间长度尺寸不等，所述每组S型皮托管各设有一个背靠背的全压引压口(11)和静压引压口(12)，所述全压引压口正对气流方向，所述每个法兰盘(2)上的全压引压口(11)通过管道连通同一个全压室(3)，所述每个法兰盘(2)上的静压引压口(12)通过管道连通同一个静压室(4)，所述全压室(3)通过管道连通差压变送器(5)的正压端，所述静压室(4)通过管道连接差压变送器(5)的负压端；所述反吹控制系统包括两位三通电磁阀(8)和空气压缩泵，所述连通全压引压口(11)和全压室(3)的管道上设有两位三通电磁阀(8)，所述静压引压口(12)和静压室(4)的管道上设有两位三通电磁阀(8)，所述空气压缩泵出口通过管道连接两位三通电磁阀(8)；所述温压流测量系统和系统控制软件包括电气控制单元(6)和温度变送器(9)，所述差压变送器(5)的信号输出端电连接电气控制单元(6)的信号输入端，所述温度变送器(9)的信号输出端电连接电气控制单元(6)的信号输入端，所述两位三通电磁阀(8)的信号输入端电连接电气控制单元(6)的信号输出端，所述空气压缩泵的信号输入端电连接电气控制单元(6)的信号输出端，所述电气控制单元(6)电连接触屏电脑(7)，所述触屏电脑(7)内部安装有能够对流速、流量数据进行显示和存储的组态软件和SQLServer数据库。2.根据权利要求1所述的基于多管式皮托管矩阵式流量系统，其特征在于：所述空气压缩泵出口连通两位三通电磁阀(8)的管道上设有电接点压力表(10)，所述电接点压力表(10)的信号输出端连接电气控制单元(6)的信号输入端。3.根据权利要求2所述的基于多管式皮托管矩阵式流量系统，其特征在于：所述S型皮托管为不锈钢316L的无缝钢管。4.根据权利要求3所述的基于多管式皮托管矩阵式流量系统，其特征在于：所述S型皮托管管壁厚度尺寸为10mm。5.根据权利要求4所述的基于多管式皮托管矩阵式流量系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尔斌，杜志海，
申请(专利权)人：汇众翔环保科技河北有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13