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    一種全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統

    作者:江蘇創輝自動化儀表有限公司
    技術領域
    本實用新型屬于熱式氣體質量流量監測領域,特別是一種全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統。
     
    背景技術
    目前,熱式氣體質量流量計廣泛的應用在石油、天然氣、水處理、化學、造紙、電力、食品及醫藥行業的流體測量中,熱式氣體質量流量計具有無需溫度壓力補償、安裝簡單及耐壓耐腐蝕的優點,可測量范圍寬,可測大管徑流量。
    20世紀90年代初期,世界范圍銷售金額約占流量儀表的8%,約4.5萬臺,國內90年代中期銷售量約為每年1000臺左右,近些年才出現熱式氣體質量流量計:國外熱式氣體質量流量計發展的比較成熟,國內還處于剛剛起步的階段,市場上產品數量較少,所以標定系統的種類就更加稀少。
    現有技術中的標定系統主要分為3類:鐘罩式標定系統,音速噴嘴式標定系統,標準表式標定系統:其中,鐘罩式標定裝置:通過鐘罩測量氣體的體積,通過密度計和壓力表測量相關參數,zui后通過公式來算出氣體的質量流量:然而鐘罩式標定裝置和音速噴嘴式標定裝置造價昂貴可達到30萬到100萬元,只有一些計量院和有氣體流量研究項目的高等院校才有相應的標定裝置,同時,鐘罩式標定系統維護成本高、所需設備繁多且占用空間大;
    音速噴嘴標定裝置:通過對計量音速噴嘴的噴出的氣體質量來標定管道內氣體的質量流量,其同樣存在價格昂貴、維護成本高且占用空間大的缺點。
    目前,直插式熱式氣體質量流量計需要進行標定后才可以正常使用,由于購買標定設備造價昂貴、標定時間長,使用過程中需要標定人員全程操作、費時費力:本實用新型的目的即為設計一款適用于直插式熱式氣體質量流量計的標定系統。
     
    實用新型內容
    本實用新型所要解決的技術問題是,克服現有技術的缺點,提供一種全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,成功解決了現有技術中產品標定所花費的大量財力和人力,且該標定系統準確度極高,操作簡便,適于大力的推廣和使用。
    為了解決以上技術問題,本實用新型提供一種全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,包括主控機、交流電源、直流電源、變頻器、風機、穩流罐、標準表及熱式氣體質量流量計,其中:交流電源通過變頻器連接風機的供電端,風機的出風端沿其出風方向依次設置有穩流罐、標準表及熱式氣體質量流量計,風機與穩流罐之間通過第一管道導通連接,穩流罐與標準表之間通過第二管道導通連接,標準表與熱式氣體質量流量計通過第三管道導通連接;
    直流電源分別對標準表、熱式氣體質量流量計及主控機供電,標準表及熱式氣體質量流量計的數字輸出端分別連接主控機的輸入端,主控機的控制輸出端連接變頻器技術效果:現有技術中,需要到其他滿足標定條件的實驗室去進行標定,產品每次標定需要花費上千元,則公司每年節省了幾十萬的費用,且本實用新型所設計的標定系統準確度極高,操作簡便,適于大力的推廣和使用。
    本實用新型進一步限定的技術方案是:
    進一步的,前述的全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,交流電源規格為380V,功率大于30KW,直流電源的規格為24V/1A,風機與變頻器的功率均為15KW,標準表選用渦輪流量計。
    前述的全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,第一、第二及第三管道均為不銹鋼管,第一管道的內徑為200mm,第二、第三管道的內徑為100mm,第二管道的長度為2米,第三管道的長度為1米:
    技術效果:由于標定設備的前端管段需要滿足大于等于10倍管徑的距離,本實用新型中管道的內勁選擇1米,這樣不僅滿足了標定的技術要求,同時大大減少了標定系統占地面積大的缺點。
    前述的全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,穩流罐包括兩端開口且豎直設置的圓柱形罐體,其兩端開口部分別焊接有半圓形罩體,罐體上靠近頂端和靠近底端的位置分別導通設置有氣體出口和氣體入口,氣體出口和氣體入口的開口方向完全相反,氣體出口和氣體入口的軸線相互平行且分別與圓柱形罐體的中軸線相交:
    穩流罐的材質為不銹鋼,圓柱形罐體的內徑300mm,長度為1米,半圓形罩體的內徑為300mm的半圓,氣體入口和氣體出口分別接第一和第二管道。
    技術效果:半圓形罩體的設計使氣體能夠在穩流罐內部順滑的流入流出,經過多次試驗得出長度1米、直徑300mm的圓柱形罐體既能夠滿足穩流的作用,同時又不會影響高壓風機的最高流量,保證了標定能夠準確嚴格的進行。
     
    附圖說明
    圖1為本實用新型所設計的全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統的結構原理圖:
    圖2為本實用新型中穩流管的結構示意圖。
    具體實施方式
    下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明:
    實施例1
    如圖1所示,本實施例提供的一種全自動直插式熱式氣體質量流量計標定系統,包括主控機、交流電源、直流電源、變頻器、風機、穩流罐、標準表及熱式氣體質量流量計,其中:交流電源通過變頻器連接風機的供電端,風機的出風端沿其出風方向依次設置有穩流罐、標準表及熱式氣體質量流量計,風機與穩流罐之間通過第一管道導通連接,穩流罐與標準表之間通過第二管道導通連接,標準表與熱式氣體質量流量計通過第三管道導通連接:
    直流電源分別對標準表、熱式氣體質量流量計及主控機供電,標準表及熱式氣體質量流量計的數字輸出端分別連接主控機的輸入端,主控機的控制輸出端連接變頻器。本實施例的具體工作原理為:
    首先開啟直流電源為標準表、熱式氣體質量流量計及主控機供電:
    主控機控制變頻器的工作頻率,開啟交流電源,通過變頻器為風機供電:風機吹出的空氣經過第一管道進入穩流罐,此時流速穩定的空氣經過第二管道進入標準表,再經過第三管道進入熱式氣體質量流量計,由于第二管道內的壓強平穩,標準表
    產生一組標準的質量流量值:
    主控機采集標準的質量流量值,并同步給熱式氣體質量流量計,由熱式氣體質量流量計自行進行匹配,即得到第1組標定點:
    隨后,主控機控制變頻器改變工作頻率,并重復上述應用中熱式氣體質量流量計的匹配操作,至得到25組標定點后即完成直插式熱式氣體質量流量計的標定主控機控制變頻器以遞增式改變工作頻率,且遞增幅度為2Hz,即得到第1組標定點時,變頻器的工作頻率為2Hz,得到第25組標定點時,變頻器的工作頻率為50Hz,同時,主控機相鄰兩次控制變頻器改變工作頻率的時間間隔為2min:
    交流電源規格為380V,功率大于30KW,直流電源的規格為24V/1A,風機與變頻器的功率均為15KW,標準表選用渦輪流量計。
    第一、第二及第三管道均為不銹鋼管,第一管道的內徑為200mm,第二、第三管道的內徑為100mm,第二管道的長度為2米,第三管道的長度為1米:
    如圖2所示,穩流罐包括兩端開口且豎直設置的圓柱形罐體,其兩端開口部分別焊接有半圓形罩體,罐體上靠近頂端和靠近底端的位置分別導通設置有氣體出口和氣體入口,氣體出口和氣體入口的開口方向完全相反,氣體出口和氣體入口的軸線相互平行且分別與圓柱形罐體的中軸線相交:
    穩流罐的材質為不銹鋼,圓柱形罐體的內徑300mm,長度為1米,半圓形罩體的內徑為300mm的半圓,氣體入口和氣體出口分別接第一和第二管道。
    以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想,不能以此限定本實用新型的保護范圍,凡是按照本實用新型提出的技術思想,在技術方案基礎上所做的任何改動,均落入本實用新型保護范圍之內。
     
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