一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置及方法，在声波测温系统中引入测量区域平均烟气成分实时反馈信号，原声波测温系统测量并计算得出初始烟气温度，气体常数修正模块通过初始烟气温度及烟气成分计算烟气平均摩尔质量、平均比热比等参数，最终计算得出修正后气体常数，经过多次迭代得到最终修正烟气温度，最终修正烟气温度已完全考虑了烟气成分变化的影响，采用实测的烟气成分对气体常数进行修正计算，温度场测量结果准确性提高，更接近实际值，即使烟气成分发生较大波动，也可完成精确测温，且烟气成分变动越大，修正效果越显著。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置及方法
本专利技术属于声波测温
，具体涉及一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置及方法。
技术介绍
在工业生产中，例如火力发电厂、炼钢厂、垃圾焚烧处理厂等，燃烧温度和过程烟气温度分布都是能直接反映生产工况好坏的重要参数。准确地测量燃烧、烟气温度对优化设备运行状况、提升产品品质以及控制污染物排放等均起到关键性的作用。目前常用的工业温度测量手段主要分为接触式和非接触式两种，由于工业生产中燃烧及烟气产物温度较高，且烟气存在灰分高、湿度大等情况，传统接触式测量方法受测量原件材料及测量环境的限值，无法完成长时间准确在线测量。而且接触式测量法一般只能反映单点温度，要想监测截面温度分布需要布置大量测点，日常维护工作量较大。为了适应高温、高湿、多尘、腐蚀等恶劣环境下的温度测量需求，声波测温法已经引入并应用在各种工业生产过程中，其主要原理为测量发射和接收装置之间气体路径上声波传递的平均速度，通过温度与声速间的函数关系求解计算烟气平均温度。声波测温法中温度与声速对应关系与气体组成成分相关，由于当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置，其特征在于，包括：声波信号发射模块、声波信号接收模块、路径声速计算模块、烟气温度计算模块、温度场还原模块、烟气成分测量模块和气体常数修正模块，所述声波信号发射模块依次与声波信号接收模块、路径声速计算模块和烟气温度计算模块连接，烟气成分测量模块与气体常数修正模块连接再连接烟气温度计算模块，烟气温度计算模块与温度场还原模块连接；/n通过引入烟气成分测量模块和气体常数修正模块得到测量区域平均烟气成分实时反馈信号，烟气温度计算模块与气体常数修正模块构成参数循环，通过设置初参数并实施迭代计算完成收敛并获得最终修正后的烟气温度，通过温度场还原模块进行温度场还...

【技术特征摘要】
1.一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置，其特征在于，包括：声波信号发射模块、声波信号接收模块、路径声速计算模块、烟气温度计算模块、温度场还原模块、烟气成分测量模块和气体常数修正模块，所述声波信号发射模块依次与声波信号接收模块、路径声速计算模块和烟气温度计算模块连接，烟气成分测量模块与气体常数修正模块连接再连接烟气温度计算模块，烟气温度计算模块与温度场还原模块连接；
通过引入烟气成分测量模块和气体常数修正模块得到测量区域平均烟气成分实时反馈信号，烟气温度计算模块与气体常数修正模块构成参数循环，通过设置初参数并实施迭代计算完成收敛并获得最终修正后的烟气温度，通过温度场还原模块进行温度场还原，获取炉膛截面温度场数据。


2.根据权利要求1所述的一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置，其特征在于，所述声波信号发射模块包括沿信号传输方向依次连接的信号发生电路、信号放大电路、信号输出设备、信号记录电路，所述信号输出设备采用气动发声器或电动发声器，信号输出设备设有3个且分别布置于垃圾焚烧炉第一通道前墙及左右墙。


3.根据权利要求1所述的一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置，其特征在于，所述声波信号接收模块包括与声波信号发射模块的信号输出设备连接的信号接收设备，所述信号接收设备设有9个，信号接收设备与信号输出设备之间共18条声波传输路径。


4.根据权利要求1所述的一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置，其特征在于，所述烟气成分测量模块包括采样管、烟气混合器、伴热管线、烟气预处理、烟气分析仪，所述采样管共10根，垃圾焚烧炉第一通道左墙和右墙分别布置3根采样管，垃圾焚烧炉第一通道前墙和后墙分别布置2根采样管，其中后墙布置的2根采样管分别从左、右墙进入，贴着后墙延伸至布置位置，穿过垃圾焚烧炉第一通道与垃圾焚烧炉第二通道的隔墙进入第一通道。


5.根据权利要求1-4任一所述的一种用于提高声波测温系统测量精度的修正装置的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)初始数据获取
声波从信号发射模块发出，经过18条声波传输路径传输至信号接收模块，通过路径声速计算模块计算各条声波传输路径的声波飞渡时间，通过信号接收设备与信号输出设备之间的距离及声波信号飞渡时间计算声波平均传播速度：
c＝l/t(1)
式中，c为声波平均传播速度，单位为m/s；
l为信号接收设备与信号输出设备之间的距离，单位为m；
t为声波信号飞渡时间，单位为s；
烟气温度计算模块根据初始气体常数Z0计算得到初始烟气温度T0：
T0＝(c/Z0)2(2)
式中，T0为初始烟气温度，单位为K；
Z0为初始气体常数，单位为m/(K0.5·s)；
2)烟气成分分析及计算
烟气成分测量模块通过10根采样管抽取并混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁昊，姚胜，孟桂祥，王祝成，曹寿峰，韩国庆，徐凯，王晖，
申请(专利权)人：苏州西热节能环保技术有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32