本发明专利技术公开了一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置及方法,属于气体计量技术领域。一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,包括第一超声波发生器、第一超声波接收器、第二超声波发生器、第二超声波接收器、信号转换模块、信号处理模块与热值计算模块;第一超声波发生器、第一超声波接收器、第二超声波发生器、第二超声波接收器均呈倾斜状安装在天然气管道内部,第一超声波发生器至第一超声波接收器距离与第二超声波发生器至第二超声波接收器的距离相等,通过采集声波在天然气管道内顺流与逆流的时间差,利用时间差计算声波在天然气内的声速,并解算出天然气内氢气与甲烷的浓度,进而计算出单位体积天然气的热值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体计量,更具体地说,涉及一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置及方法。
技术介绍
1、天然气中常通过掺入氢气能有效提升其燃烧效率并减少碳排放。而现有计量方法普遍采用体积测量方法来计量天然气,这种方法忽略了天然气的成分和热值差异,导致所有气质按同一体积标准进行贸易结算,未能体现天然气的真实价值。
2、例如,公开号为cn116930318a的专利文献,提供一种基于超声流量计测量混合气体浓度的方法,在该方法中,通过采用具有两组超声换能器组的流量计,且两组超声换能器组的超声传播路径交叉分布,利用弛豫吸收幅值分别测量氢气和甲烷的浓度,得到两组数值,再将两组数值进行均值运算,从而减小误差,提高测量气体浓度的准确率。
3、上述文献提供的检测方法,能够用于对天然气中氢气和甲烷浓度的测量,有利于对精确确定天然气的实际热值与真实价值;但是该方法在计算过程中,忽略了天然气管道内的温度与压力因素对测量精度的影响,导致计算出的结果与实际值之前存在偏差。鉴于此,我们提出一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置及方法。</p>
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【技术保护点】
1.一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:包括第一超声波发生器(1)、第一超声波接收器(2)、第二超声波发生器(3)、第二超声波接收器(4)、信号转换模块、信号处理模块与热值计算模块;
2.根据权利要求1所述的一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:所述第一超声波发生器(1)包括:换能器外壳(101)、声阻抗匹配层(102)、圆柱形压电陶瓷元件(103)、电路板(104)以及背衬层(105)。
3.根据权利要求1所述的一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:所述第一超声波发生器(1)与第二超声波发生器(3)的工作频...
【技术特征摘要】
1.一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:包括第一超声波发生器(1)、第一超声波接收器(2)、第二超声波发生器(3)、第二超声波接收器(4)、信号转换模块、信号处理模块与热值计算模块;
2.根据权利要求1所述的一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:所述第一超声波发生器(1)包括:换能器外壳(101)、声阻抗匹配层(102)、圆柱形压电陶瓷元件(103)、电路板(104)以及背衬层(105)。
3.根据权利要求1所述的一种基于压电换能器的掺氢天然气热值监测装置,其特征在于:所述第一超声波发生器(1)与第二超声波发生器(3)的工作频率不同。
4.根据权利要求3所述的一种基于压电换能器的掺氢天然气热...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙琳斐,白梦圆,赵文浩,王洪山,刁鹏金,
申请(专利权)人:淄博宇海电子陶瓷有限公司,
类型:发明
国别省市:
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