CN202599686U - 一种便携式天然气锅炉效率测量系统 - Google Patents

一种便携式天然气锅炉效率测量系统 Download PDF

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史永征
徐鹏
王随林
潘树源
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Abstract

本实用新型属于锅炉参数测量设备，特别涉及一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统。所述测量系统包括CCD摄像头、温度传感器、压力传感器、数据采集器、便携式超声波流量计以及计算机几部分；其中，CCD摄像头、数据采集器、便携式超声波流量计分别与计算机连接，温度传感器和压力传感器分别与数据采集器连接。CCD摄像头用于拍摄燃气表屏幕显示信息并回传至计算机进行图像分析及数字提取，得出天然气流量，同时根据热水流量及锅炉进出口温度、压力参数直接计算得出热水锅炉效率。本实用新型简单便携，易于安装，不破坏或改动热水锅炉原有的热水系统及燃气系统，实时测量各主要参数并直接计算得出锅炉运行效率。

Description

一种便携式天然气锅炉效率测量系统
技术领域
本实用新型属于锅炉参数测量设备，特别涉及一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统。
背景技术
全面了解正在投入使用的天然气热水锅炉的实际运行效率，有针对性的提高效率，对降低建筑采暖能耗起着关键的作用，对节约天然气能源有着深远的意义。目前，在第三方进行锅炉运行效率检测时，燃气管道上现有的燃气表普遍没有电信号输出或输出电信号无法被第三方使用，同时因不能破坏或改动现有的燃气系统，也无法安装能通过计算机采集的燃气表，只能靠人工计量燃气流量，存在测量效率低、人工计量容易出错、不能实时得出锅炉运行效率等缺点。而由于燃气表类型众多，其输出电信号也不能统一，也无法开发能适用所有燃气表的电信号采集模块，不能实现锅炉效率在线检测。
人工计量只能记录一段时间的累积量，无法及时记录燃气瞬时量，导致不能得出锅炉运行的瞬时效率，只能计算出一段时间的平均效率。为提高计量准确度，往往加大燃气累积量的记录间隔，而如果在该记录区间内出现了燃烧机的工况调整，燃气流速也会随之发生变化，显然，燃气流速的变化不会被记录，将导致最终所计算得出的锅炉效率也与实际有所差别。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，用于现场实时测量天然气锅炉运行效率，并可得出指定时间间隔内的平均效率。
本实用新型采用的技术方案为：
所述测量系统包括CCD摄像头、温度传感器、压力传感器、数据采集器、便携式超声波流量计以及计算机几部分；其中，CCD摄像头、数据采集器、便携式超声波流量计分别与计算机连接，温度传感器和压力传感器分别与数据采集器连接。
所述温度传感器和压力传感器的数量为多个。
所述CCD摄像头具有通用USB接口。
所述数据采集器为34970A多功能数据采集器。
所述便携式超声波流量计为具有标准信号输出接口的PF300型超声波流量计，其测量管径范围为15mm～1000mm。
所述温度传感器为高精度PT1000铂电阻配对温度传感器，测温范围为-30～130℃。
CCD摄像头拍摄燃气表屏幕显示信息并回传至计算机，由专用锅炉效率测量软件进行图像分析，提取出天然气流量数值，结合提前测定的天然气低热值，直接得出锅炉的输入热量。计算机同时测量锅炉进出水温度和压力，从而确定锅炉进出水的焓差，并结合便携式超声波流量计测得的锅炉循环水流量，进而得出锅炉的出力。由锅炉出力与锅炉输入热量计算出锅炉运行效率，实现在线测量。其热效率计算公式是：
η = G ( h cs - h js ) B · H l × 100 % ;
式中：η为锅炉效率，G为循环水量，hcs为出水焓，hjs为进水焓，B为燃气流量，Hl为燃气低热值。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型简单便携，易于安装，不破坏或改动热水锅炉原有的热水系统及燃气系统，测量误差小，精度高，大大减少了锅炉效率检测后期数据处理的工作量，并可现场显示锅炉瞬时效率，便于锅炉运行的调节，为锅炉效率现场检测提供便利。
附图说明
图1为本实用新型的组成示意图；
图中标号：
1-燃气表，2-CCD摄像头，3-温度传感器，4-压力传感器，5-数据采集器，6-便携式超声波流量计，7-计算机。
具体实施方式
本实用新型提供了一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
该测量系统的结构如图1所示，包括CCD摄像头2、温度传感器3、压力传感器4、数据采集器5、便携式超声波流量计6以及计算机7，在计算机7上安装相应的数据处理软件。
CCD摄像头2、数据采集器5、便携式超声波流量计6分别与计算机7连接，多个温度传感器3和压力传感器4分别与数据采集器5连接。
CCD摄像头2具有通用USB接口；数据采集器5为34970A多功能数据采集器；便携式超声波流量计6为具有标准信号输出接口的PF300型超声波流量计，其测量管径范围为15mm～1000mm；温度传感器3为高精度PT1000铂电阻配对温度传感器，测温范围为-30～130℃。
现场检测时，将CCD摄像头2放置于待测锅炉所属的燃气表1显示屏正前方，调整好高度、光线及角度，同时观察计算机7所采集的含有燃气表屏幕显示信息的图像，调整屏幕显示信息位于采集区域中心且屏幕上的数字信息清晰即可。首次使用时需要设定仪表数字区识别区域、识别数量、数字位数等信息，设置完成后，专用锅炉效率测量软件即可准确识别出燃气流量数值，包括累计总流量、标况流速、工况流速、温度、压力等参数，其中的标况流速和累计总流量可直接用于锅炉效率计算。测量期间CCD摄像头2与燃气表1的相对位置不能改动，否则会导致无法识别燃气流量数值，需要重新设置识别位置。
在锅炉的进出水口附近，使用管道上原有的温度测量套筒和压力表接口，分别安装本测试系统的铂电阻温度传感器3和压力传感器4，其信号接入34970A型多功能数据采集器5，由数据采集器输出标准数字信号至计算机7，由专用锅炉效率测量软件进行温度和压力的采集，并通过内置的函数计算进出水的焓值。在锅炉循环水管道上合适的位置安装具有数字信号输出的PF300便携式超声波流量计6，用于测量循环水量。
计算机7上的专用锅炉效率测量软件同时记录燃气流量、循环水量、进出水焓差，结合提前测定的天然气低热值，即可实时计算出锅炉运行瞬时效率，并可计算出一段时间的平均效率。大大减少了锅炉效率检测后期数据处理的工作量，并可现场显示锅炉瞬时效率，便于锅炉运行的调节。

Claims (6)

1.一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，包括CCD摄像头（2）、温度传感器（3）、压力传感器（4）、数据采集器（5）、便携式超声波流量计（6）以及计算机（7）几部分；其中，CCD摄像头（2）、数据采集器（5）、便携式超声波流量计（6）分别与计算机（7）连接，温度传感器（3）和压力传感器（4）分别与数据采集器（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，所述温度传感器（3）和压力传感器（4）的数量为多个。
3.根据权利要求1所述的一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，所述CCD摄像头（2）具有通用USB接口。
4.根据权利要求1所述的一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，所述数据采集器（5）为34970A多功能数据采集器。
5.根据权利要求1所述的一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，所述便携式超声波流量计（6）为具有标准信号输出接口的PF300型超声波流量计，其测量管径范围为15mm～1000mm。
6.根据权利要求1所述的一种便携式天然气热水锅炉效率测量系统，其特征在于，所述温度传感器（3）为高精度PT1000铂电阻配对温度传感器，测温范围为-30～130℃。
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