CN219121455U

CN219121455U - 一种湿蒸汽流量积算仪

Info

Publication number: CN219121455U
Application number: CN202222836707.9U
Authority: CN
Inventors: 高璐; 李宝; 曹长龙; 张文伟
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2032-10-27

Abstract

本实用新型属于蒸汽流量测量技术领域，具体涉及一种湿蒸汽流量积算仪，包括：相连的嵌入式组态屏和信号采集模块；分别与所述信号采集模块相连接的四种传感器，所述传感器分别为：涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器；所述信号采集模块分别获取所述涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器的传感器参数，并发送信号至所述嵌入式组态屏，以使所述嵌入式组态屏显示干度和流量。可以理解的是，本实用新型通过采集涡街流量计的流量信号、差压式流量计的流量信号、压力变送器的压力信号、温度变送器的温度信号，并由嵌入式组态屏幕根据上述信号，显示湿蒸汽的干度和流量，使得测量出的湿蒸汽流量较为精准。

Description

一种湿蒸汽流量积算仪

技术领域

本申请属于蒸汽流量测量技术领域，具体涉及一种湿蒸汽流量积算仪。

背景技术

在目前的控制工业生产中，蒸汽流量计量是重要的环节之一。精准的控制蒸汽流量，既能节约能源，节约成本，又能控制产品的质量。

热电站在输送蒸汽时，一般是输送过热蒸汽，蒸汽在管道中经过长距离运输，最终输送到用户待使用的地方，而由于管道热损耗等原因，过热蒸汽在到达用户处时，往往变成夹带少量的饱和水(液滴)的湿蒸汽，湿蒸汽是一种特殊的气液两相流，在工业领域中应用的蒸汽常以湿蒸汽状态存在。

而对于湿蒸汽的计量，是蒸汽计量中的重点以及难点。而市面上的蒸汽流量积算仪，仅能用于计算过热蒸汽和饱和蒸汽的流量值，多采用计算过饱和蒸汽的方式替代计量湿蒸汽流量，无法用于计算湿蒸汽的干度和流量，使得计算出的湿蒸汽流量存在较大的误差。

实用新型内容

为此，本申请提供了一种湿蒸汽流量积算仪，以解决现有技术中计算出的湿蒸汽流量存在较大的误差的问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种湿蒸汽流量积算仪，包括：

相连的嵌入式组态屏和信号采集模块；

分别与所述信号采集模块相连接的四种传感器，所述传感器分别为：涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器；

所述信号采集模块分别获取所述涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器的传感器参数，并发送信号至所述嵌入式组态屏，以使所述嵌入式组态屏显示干度和流量。

优选的，所述的湿蒸汽流量积算仪，还包括：

与所述嵌入式组态屏相连的单片机；

与所述单片机相连的声光报警装置。

优选的，所述的湿蒸汽流量积算仪，所述信号采集模块，包括：

四路电路结构相同的电流信号采集电路，其中，

第一电流信号采集电路与所述涡街流量计相连；

第二电流信号采集电路与所述差压式流量计相连；

第三电流信号采集电路与所述温度变送器相连；

第四电流信号采集电路与所述压力变送器相连。

优选的，所述电流信号采集电路，包括：

光隔离电压跟随器，所述光隔离电压跟随器的输入端与传感器相连，输出端与所述嵌入式组态屏相连。

优选的，所述电流信号采集电路，包括：

第一运算放大器、线性光电三极管和第二运算放大器，其中，

所述第一运算放大器的正极输入端接地；所述第一运算放大器的负极输入端通过第一电阻与传感器相连，还通过串联的第一电阻、第四电阻与所述第一运算放大器的接地端相连，还通过第一电容与所述第一运算放大器的输出端相连；所述第一运算放大器的输出端通过第三电阻与所述线性光电三极管的输入端相连，还通过第一电容与所述线性光电三极管的反馈端相连；

所述线性光电三极管的输出端与所述第二运算放大器的负极输入端相连；

所述第二运算放大器的负极输入端还通过第二电容与所述第二运算放大器的输出端相连，还通过串联的第二电阻、第五电阻、滑动变阻器与所述第二运算放大器的输出端相连；所述滑动变阻器的可调端与连接第五电阻的固定端串接；所述第二运算放大器的输出端与所述嵌入式组态屏相连。

优选的，所述第四电阻为精度0.1％，温度漂移25ppm的150欧姆电阻。

优选的，所述第一运算放大器、第二运算放大器的型号均为MCP6002；

优选的，所述线性光电三极管的型号为HCNR200。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

通过相连的嵌入式组态屏和信号采集模块；分别与所述信号采集模块相连接的四种传感器，所述传感器分别为：涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器；所述信号采集模块分别获取所述涡街流量计、差压式流量计、温度变送器和压力变送器的传感器参数，并发送信号至所述嵌入式组态屏，以使所述嵌入式组态屏显示干度和流量。可以理解的是，本实用新型通过采集涡街流量计的流量信号、差压式流量计的流量信号、压力变送器的压力信号、温度变送器的温度信号，并由嵌入式组态屏幕根据上述信号，显示湿蒸汽的干度和流量，使得测量出的湿蒸汽流量较为精准。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种湿蒸汽流量积算仪示意框图；

图2是本实用新型一示例性实施例示出的另一种湿蒸汽流量积算仪示意框图；

图3是本实用新型一示例性实施例示出的电流信号采集电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种湿蒸汽流量积算仪示意框图，参见图1，一种湿蒸汽流量积算仪，包括：

相连的嵌入式组态屏1和信号采集模块2；

分别与所述信号采集模块2相连接的四种传感器，所述传感器分别为：涡街流量计3、差压式流量计4、温度变送器5、压力变送器6；

所述信号采集模块2分别获取所述涡街流量计3、差压式流量计4、温度变送器5、压力变送器6的传感器参数，并发送信号至所述嵌入式组态屏1，以使所述嵌入式组态屏1显示干度和流量。

在具体实践中，通过将湿蒸汽流量积算仪安装在需要进行湿蒸汽测量的管道处，并通过信号采集模块2采集涡街流量计3的流量信号、差压式流量计4的流量信号、压力变送器6的压力信号、温度变送器5的温度信号，进而，信号采集模块2将上述的信号进行处理并发送至嵌入式组态屏1，嵌入式组态屏1根据四种传感器的采集到的参数信息，得出湿蒸汽的干度，进而能够得出湿蒸汽的流量。

图2是本实用新型一示例性实施例示出的另一种湿蒸汽流量积算仪示意框图，参见图2，需要说明的是，所述的湿蒸汽流量积算仪，还包括：

与所述嵌入式组态屏1相连的单片机7；

与所述单片机7相连的声光报警装置8。

在具体实践中，若涡街流量计3、差压式流量计4、温度变送器5、压力变送器6中的任意一个出现损坏，嵌入式组态屏1无法接收到损坏传感器的传感器参数，则嵌入式组态屏1能够发送错误信息至所述单片机7，单片机7控制所述声光报警装置8发出声光报警，以使工作人员得知该湿蒸汽流量积算仪出现损坏，进而维护该湿蒸汽流量积算仪。

需要说明的是，所述的湿蒸汽流量积算仪，所述信号采集模块2，包括：

四路电路结构相同的电流信号采集电路，其中，

第一电流信号采集电路21与所述涡街流量计3相连；

第二电流信号采集电路22与所述差压式流量计4相连；

第三电流信号采集电路23与所述温度变送器5相连；

第四电流信号采集电路24与所述压力变送器6相连。

在具体实践中，可以对每一个传感器分别设置一个电流信号采集电路，涡街流量计3的传感器信号通过第一电流信号采集电路21传输至嵌入式组态屏1；差压式流量计4的传感器信号通过第二电流信号采集电路22传输至嵌入式组态屏1；温度变送器5的传感器信号通过第三电流信号采集电路23传输至嵌入式组态屏1；压力变送器6的传感器信号通过第四电流信号采集电路24传输至嵌入式组态屏1。

优选的，所述电流信号采集电路，包括：

在具体实践中，所述光隔离电压跟随器由依次相连的第一运算放大器、线性光电三极管和第二运算放大器相连。

参见图3，图3是本实用新型一示例性实施例示出的电流信号采集电路原理图，需要说明的是，所述电流信号采集电路，包括：

第一运算放大器U1A、线性光电三极管U3、第二运算放大器U2A，其中，

所述第一运算放大器U1A的正极输入端接地；所述第一运算放大器U1A的负极输入端通过第一电阻R1与传感器相连，还通过串联的第一电阻R1、第四电阻R4与所述第一运算放大器U1A的接地端相连，还通过第一电容C1与所述第一运算放大器U1A的输出端相连；所述第一运算放大器U1A的输出端通过第三电阻R3与所述线性光电三极管U3的输入端相连，还通过第一电容C1与所述线性光电三极管U3的反馈端相连；

所述线性光电三极管U3的输出端与所述第二运算放大器U2A的负极输入端相连；

所述第二运算放大器U2A的负极输入端还通过第二电容C2与所述第二运算放大器U2A的输出端相连，还通过串联的第二电阻R2、第五电阻R5、滑动变阻器RG与所述第二运算放大器U2A的输出端相连；所述滑动变阻器RG的可调端与连接第五电阻R5的固定端串接；所述第二运算放大器U2A的输出端与所述嵌入式组态屏1相连。

需要说明的是，所述第四电阻R4为精度0.1％，温度漂移25ppm的150欧姆电阻。

在具体实践中，传感器的电流信号I+从图3左侧流入电路，第四电阻R4为高精密低温漂150欧姆电阻(精度0.1％，温度漂移25ppm)，通过电阻R4将(4～20)mA信号转换成电压信号，由欧姆定律可知，U＝R×I得到(4～20)mA对应电压为(0.6～3)V，通过第一运算放大器U1A、线性光电三极管U3、运算放大器U2A组成的光隔离电压跟随器处理，然后将处理后的信号发送至嵌入式组态屏1即可。

需要说明的是，所述第一运算放大器U1A、第二运算放大器U2A的型号均为MCP6002；

所述线性光电三极管U3的型号为HCNR200。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，包括：

相连的嵌入式组态屏和信号采集模块；

2.根据权利要求1所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，还包括：

与所述嵌入式组态屏相连的单片机；

与所述单片机相连的声光报警装置。

3.根据权利要求1所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，所述信号采集模块，包括：

四路电路结构相同的电流信号采集电路，其中，

第一电流信号采集电路与所述涡街流量计相连；

第二电流信号采集电路与所述差压式流量计相连；

第三电流信号采集电路与所述温度变送器相连；

第四电流信号采集电路与所述压力变送器相连。

4.根据权利要求3所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，所述电流信号采集电路，包括：

5.根据权利要求3所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，所述电流信号采集电路，包括：

6.根据权利要求5所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，

所述第四电阻为精度0.1％，温度漂移25ppm的150欧姆电阻。

7.根据权利要求5所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，

所述第一运算放大器和第二运算放大器的型号均为MCP6002。

8.根据权利要求5所述的湿蒸汽流量积算仪，其特征在于，

所述线性光电三极管的型号为HCNR200。