CN204228738U - 现场管道气体流速测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种现场管道气体流速测量系统，包括用于检测现场管道中气体流速的电磁阀式流速测量仪、用于检测电磁阀式流速测量仪两端的差压的检测单元以及中央处理单元，所述电磁阀式流速测量仪的电磁阀与所述中央处理单元连接，所述检测单元与所述中央处理单元连接；本实用新型提供的现场管道气体流速测量系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量系统，尤其涉及一种现场管道气体流速测量系统。
背景技术
气体流速是矿井中安全生产的重要参数指标，其主要测量的气体流速的位置为矿井现场管道或者巷道中，一般采用流速测量仪进行测量，比如电磁阀式流速测量仪，现有的流速测量仪在测量过程中需要对流速测量仪的两端进行差压清零，这是由于在测量流速过程中的差压零点对流速测量精度的影响较大，尤其是在差压较小时，而现有技术中，对于差压零点清除主要采取固定的时间间隔进行差压零点清除，现有技术存在如下问题：采用固定时间间隔进行清零，在差压值较小的情况下，那么需要较短的时间间隔进行零点清除，如不及时零点清除，则严重影响检测准确度，尤其影响到流速测量的下限，如果差压较大的情况下，则差压零点清除的时间间隔较长，如电磁阀频繁动作，那么将缩短电磁阀的使用寿命，而且功耗严重。
因此，需要提出一种新的测量系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种现场管道气体流速测量系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。
本实用新型提供的一种现场管道气体流速测量系统，包括用于检测现场管道中气体流速的电磁阀式流速测量仪、用于检测电磁阀式流速测量仪两端的差压的检测单元以及中央处理单元，所述电磁阀式流速测量仪的电磁阀与所述中央处理单元连接，所述检测单元与所述中央处理单元连接。
进一步，所述检测单元为差压传感器。
进一步，所述检测单元包括两个分别设置于电磁阀式流速测量仪两端的压力传感器。
进一步，所述中央处理单元包括前置处理电路、比较电路、与所述比较电路的输出端连接中央处理电路、与所述中央处理电路连接的计时器以及温度传感器，所述中央处理电路的输出端与电磁阀式流速测量仪的电磁阀连接，所述比较电路的输入端与前置处理电路的输出端连接，所述前置处理电路的输入端与差压传感器的输出端连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接。
进一步，所述中央处理单元包括前置处理电路、第一比较电路、第二比较电路、中央处理电路、计时器以及温度传感器，所述前置处理电路的输入端与所述压力传感器连接，所述前置处理电路的输出端与第一比较电路连接，所述第一比较电路的输出端与所述第二比较电路的输入端连接，所述第二比较电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路还与电磁阀式流速测量仪的电磁阀的输入端连接，所述计时器与中央处理电路连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接。
进一步，所述前置处理电路包括与检测单元输出端连接的放大电路、与所述放大电路连接的滤波电路以及与所述滤波电路连接的数据采集电路。
进一步，测量系统还包括上位监控主机，所述上位监控主机通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接。
进一步，所述中央处理单元还包括存储器和输入输出设备，所述存储器和输入输出设备与中央处理电路连接。
进一步，所述输入输出设备包括输入键盘和显示器；或
所述输入输出设备为触摸显示屏。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的现场管道气体流速测量系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的第一实施例原理框图。
图2为本实用新型的第二实施例原理框图。
具体实施方式
图1为本实用新型的第一实施例原理框图，图2为本实用新型第二实施例原理框图，如图所示，本实用新型提供的一种现场管道气体流速测量系统，包括用于检测现场管道中气体流速的电磁阀式流速测量仪、用于检测电磁阀式流速测量仪两端的差压的检测单元以及中央处理单元，所述电磁阀式流速测量仪的电磁阀与所述中央处理单元连接，所述检测单元与所述中央处理单元连接；本实用新型提供的现场管道气体流速测量系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗，其中，降低气体流速的测量下限是指：在流速测量过程中，在某个流速值A时，比如A取值为2(单位可以根据实际选定)，由于差压零点以及零点漂移的影响，如果流速低于2以下的流速，测量得到的参数误差将大幅增加，导致低于2的流速测量结果极为不准确，而低于流速2的流速参数往往也是重要的安全参数，从而根据该参数设定安全措施将不可靠，带来隐患，也就是说此时的测量下限位2，如果根据本方法，能够及时消除差压零点的影响，那么当流速为1时，仍然能够准确测得流速参数，也就是说相对于原来的流速2，测量下限已经明显降低，也就显著地提高了流速测量的准确性；其中，电磁阀式流速测量仪至少包括毕托管和设置于毕托管的电磁阀，气体流速的测量通过如下公式确定：其中P为流速测试仪两端的差压值，ρ气体的密度，K为毕托管系数，其中，气体当前密度可根据气体成分查出标况密度，再根据当前温度、压力和湿度等参数换算成当前的工况密度，其中湿度通过湿度传感器检测。
本实施例中，所述检测单元为差压传感器，通过差压传感器的作用，能够对电磁阀式流速测量仪两端的差压进行检测，并根据差压对电磁阀流速测量仪的差压零点进行及时清除，保证最终的测量结果的准确性。
本实施例中，所述检测单元包括两个分别设置于电磁阀式流速测量仪两端的压力传感器，通过两个压力传感器的作用，能够对电磁阀式流速测量仪两端的压力进行检测，并能够根据两端的压力值算出差压，并根据差压对电磁阀流速测量仪的差压零点进行及时清除，保证最终的测量结果的准确性。
本实施例中，所述中央处理单元包括前置处理电路、比较电路、与所述比较电路的输出端连接中央处理电路、与所述中央处理电路连接的计时器以及温度传感器，所述中央处理电路的输出端还与电磁阀式流速测量仪的电磁阀连接，所述比较电路的输入端与前置处理电路的输出端连接，所述前置处理电路的输入端与差压传感器的输出端连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接，其中，中央处理电路为现有的单片机或者处理器芯片，所述比较电路中预存有差压阈值，而且每个差压阈值对应差压零点清除时间间隔，比如，差压阈值A对应有差压零点清除时间间隔X，差压阈值B对应有差压零点清楚时间间隔Y，而且差压值越小，那么差压零点清除时间间隔也就越小，也就是说差压零点清除的频率也就越高，当检测单元输出的差压值与比较电路中的差压阈值进行对比，若达到某差压阈值A，那么比较电路将与A对应的时间间隔X输入到中央处理电路中，那么计时器开始计时，每隔时间间隔X进行差压零点清除，如果差压阈值A一直处于阈值A，那么清除时间间隔就固定为X，如果持续一定时间段，差压值处于差压阈值处于B中，那么比较电路将零点清除时间间隔输入到中央处理电路，计时器重新进行零点清除计时，而且中央处理电路在新的时间间隔计时开始的时间点，输出控制信号，进行清零，那么对于差压零点就按照时间间隔Y进行清除；当然，A≠B且X≠Y，综上所述，差压值零点清除处于动态的情况下，较之于一直固定不变的清除时间间隔，测试结果更加准确，而且节约能耗；本实施例中，对差压零点进行清除是由中央处理电路输出控制信号是电磁阀式流速测量仪的电磁阀开启来实现流速测量仪的差压零点清除；其中，温度传感器输出温度值到中央处理单元，在工况条件下，无需对温度值进行处理，当需要将工况条件下的流速值转换为标准条件下的流速值时，温度值为转换提供校正参数及依据。
本实施例中，所述中央处理单元包括前置处理电路、第一比较电路、第二比较电路、中央处理电路、计时器以及温度传感器，所述前置处理电路的输入端与所述压力传感器连接，所述前置处理电路的输出端与第一比较电路连接，所述第一比较电路的输出端与所述第二比较电路的输入端连接，所述第二比较电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路电磁阀式流速测量仪的电磁阀的输入端连接，所述计时器与中央处理电路连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接，其中，中央处理电路为现有的单片机或者处理器芯片，第一比较电路用于对两个传感器的压力值进行比较，得出差压值输入到第二比较电路中，第二比较电路中预存有差压阈值，而且每个差压阈值对应差压零点清除时间间隔，具体的控制原理同上述原理，当然，第一比较电路的输出端还与中央电路连接，用于将比较参数的过程传输到中央处理电路，为后续的分析工作提供依据。
本实施例中，所述前置处理电路包括与检测单元输出端连接的放大电路、与所述放大电路连接的滤波电路以及与所述滤波电路连接的数据采集电路，所述数据采集电路为现有电路，对输出的信号进行模数转换，所述前置处理电路为后续工作提供准确并易识别的处理信号。
本实施例中，测量系统还包括上位监控主机，所述上位监控主机通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接，其中，上位监控主机设置于监控中心，中央处理电路将处理过程以及过程中的参数传输到上位监控主机，无线连接方式包括移动传输模块、以太网模块等。
本实施例中，所述中央处理单元还包括存储器和输入输出设备，所述存储器和输入输出设备与中央处理电路连接，存储器用于将处理过程以及过程中的参数进行存储，并为网络连接出现故障时进行数据备份。
本实施例中，所述输入输出设备包括输入键盘和显示器；或
所述输入输出设备为触摸显示屏，通过这种结构，方便操作。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种现场管道气体流速测量系统，其特征在于：包括用于检测现场管道中气体流速的电磁阀式流速测量仪、用于检测电磁阀式流速测量仪两端的差压的检测单元以及中央处理单元，所述电磁阀式流速测量仪的电磁阀与所述中央处理单元连接，所述检测单元与所述中央处理单元连接。
2.根据权利要求1所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述检测单元为差压传感器。
3.根据权利要求1所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述检测单元包括两个分别设置于电磁阀式流速测量仪两端的压力传感器。
4.根据权利要求2所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述中央处理单元包括前置处理电路、比较电路、与所述比较电路的输出端连接中央处理电路、与所述中央处理电路连接的计时器以及温度传感器，所述中央处理电路的输出端还与电磁阀式流速测量仪的电磁阀连接，所述比较电路的输入端与前置处理电路的输出端连接，所述前置处理电路的输入端与差压传感器的输出端连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接。
5.根据权利要求3所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述中央处理单元包括前置处理电路、第一比较电路、第二比较电路、中央处理电路、计时器以及温度传感器，所述前置处理电路的输入端与所述压力传感器连接，所述前置处理电路的输出端与第一比较电路连接，所述第一比较电路的输出端与所述第二比较电路的输入端连接，所述第二比较电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路还与电磁阀式流速测量仪的电磁阀的输入端连接，所述计时器与中央处理电路连接，所述前置处理电路的输出端还与中央处理电路连接，所述温度传感器的输出端与前置处理电路连接。
6.根据权利要求4或5所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述前置处理电路包括与检测单元输出端连接的放大电路、与所述放大电路连接的滤波电路以及与所述滤波电路连接的数据采集电路。
7.根据权利要求6所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：测量系统还包括上位监控主机，所述上位监控主机通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接。
8.根据权利要求7所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述中央处理单元还包括存储器和输入输出设备，所述存储器和输入输出设备与中央处理电路连接。
9.根据权利要求8所述现场管道气体流速测量系统，其特征在于：所述输入输出设备包括输入键盘和显示器；或
所述输入输出设备为触摸显示屏。
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| CN112432675B (zh) * | 2020-11-04 | 2023-10-24 | 合肥科迈捷智能传感技术有限公司 | 一种基于位置传感器的差压流量计零点偏置自动修正方法 |
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