CN2911692Y - 测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪 - Google Patents

测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪 Download PDF

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汪献忠
李建国
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Abstract

本实用新型涉及一种应用于制氢站和氢冷发电机组的测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪，氢气进气口通过管道依次串联流量调节阀、三向阀、湿度传感器、纯度传感器、电子流量计后连接到排气口；三向阀的第三个阀连接一个干燥筒；纯度传感器连接到AD转换器输入端，AD转换器的输出端连接到微处理器；电子流量计连接到微处理器；彩色触摸屏和微处理器连接；微处理器和电平转换芯片MAX232相连，扩展了2个串口，一个串口和湿度传感器信号端相连，另一个串口和微型打印机相连，该串口在打印机不工作时和pc机相连，实现和PC机的通信，具有既能测量氢气的纯度，又能测量氢气的湿度，并且便于携带的优点。

Description

测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪
技术领域
本实用新型涉及一种应用于制氢站和氢冷发电机组的测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪。湿度分析包含相对湿度RH、露点Td、体积比PPM，纯度分析包含CO2在空气Air中、H2在CO2中；H2在空气Air中的含量。
背景技术
目前，我国很多电厂都采用高参数、大容量的氢冷发电机组。氢气作为发电机组的冷却剂，在保证发电机效率和安全的前提下存在着多个待测参数。例如氢气的纯度低，将导致发电机冷却系统效率降低，造成发电机组内构件局部过热，从而导致绝缘老化、铁心及金属部件腐蚀的问题。氢气中水分含量过高，将会对发电机线圈的绝缘产生影响，导致发电机保护环产生应力腐蚀，缩短保护环的使用寿命，并且可能造成发电机定子端部短路事故，给企业和社会造成重大的经济损失。所以，发电机组中作为制冷剂的氢气的纯度和湿度的分析和测量是非常必要的。
现在，国内外市场上也有测量、分析氢气的纯度和湿度的仪表，但，不管是在线式还是便携式，这些仪表的功能单一，只能测量纯度或湿度中的一种参数；另外，这些仪表虽然也有存储功能，但能存储的数据是十分有限的，一定程度后就得清空；再者，这些仪表对数据的处理功能不强，仪有保存等一些简单的操作，所测数据不能形成完整的电子档或纸质文档作永久的保存。第四，这些仪表不能直接进行人机交流，要想实现人机交流还得借助计算机或网络系统。第五，这些仪表的显示颜色单调，为黑色或灰色的。第六，这些仪表的显示曲线单一，同一时刻只能显示某一个参数的曲线。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足而提供一种既能测量氢气的纯度，又能测量氢气的湿度，并且便于携带的测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪，
本实用新型的目的是这样实现的：氢气进气口通过管道依次串联流量调节阀、三向阀、湿度传感器、纯度传感器、电子流量计后连接到排气口；三向阀的第三个阀连接一个干燥筒；纯度传感器的信号用导线连接到AD转换器的输入端，AD转换器的输出端通过电路板上的导线连接到微处理器的一个IO端口；电子流量计也通过电路板上的导线连接到微处理器；彩色触摸屏和微处理器通过多根导线连接；微处理器通过导线和电平转换芯片MAX232相连，扩展了2个串口，其中，一个串口通过导线和湿度传感器的信号端相连，另一个串口通过导线和微型打印机相连，该串口在打印机不工作时和pc机相连，实现和PC机的通信。
本实用新型为了将氢气测量参数单次取样，一次完成所有参数测量，我们采用了高性能的微处理器meg128，它极快的采样速度和运算速度，能在很短的时间内将所有参数测量完成。同时在取样装置上我们将所有传感器设计到一个取回通路中，保证了取样的一致性。为增强对测量数据的处理能力，微处理器的外设设计了微型打印机和串口，数据可以打印出来做纸质档案，也可以用串口上传至计算机做电子档；该仪表还采用了彩色显示触摸屏技术，人机界面不仅清新，还可以方便的实现人机交流；此外，多个参数的测量曲线同时显示也是本仪表的一大特点。因此本实用新型具有既能测量氢气的纯度，又能测量氢气的湿度，并且便于携带的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型氢气进气口1通过管道依次串联流量调节阀2、三向阀3、湿度传感器5、纯度传感器6、电子流量计7后连接到排气口8；三向阀3的第三个阀连接一个干燥筒4；纯度传感器6的信号用导线连接到AD转换器9的输入端，AD转换器9的输出端通过电路板上的导线连接到微处理器10的一个IO端口；电子流量计7也通过电路板上的导线连接到微处理器10；彩色触摸屏11和微处理器10通过多根导线连接；微处理器10通过导线和电平转换芯片(MAX232)12相连，扩展了2个串口，其中，一个串口通过导线和湿度传感器5的信号端相连，另一个串口通过导线和微型打印机13相连，该串口在打印机不工作时通过RS232接口和pc机13相连，实现和PC机的通信。
工作时，氢气分别流经调节阀2、干燥筒3、湿度传感器4、纯度传感器5、电子流量计7，从排气口8排空。调节阀2可以根据需要调节气流的流量。纯度传感器5、电子流量计6输出的信号到达微处理器8，经过微处理器8的运算和控制后在彩色显视屏上显示出来。当需要打印时，人从触摸屏上发出命令经过导线传递给微处理器，经过微处理器的运算后发出控制命令给打印机，并把要打印的内容经过导线输出给打印机，实现打印功能。
工作时，调节三向阀关闭干燥筒，从进气口通入待测的气体，看显示屏上的流量大小旋转调节阀使之符合要求。
湿度传感器的信号通过串口1进入微处理器，纯度传感器的信号通过ad转换器进入微处理器，电子流量计的气体流量信号也进入微处理器。这些信号经过微处理器的运算和控制后可以在彩色显示屏上显示出来，也可以在打印机上打印出相关的信息。整个工作过程中，人可以随时从触摸屏上输入指令，实现对该仪表的控制。
不处于工作状态时，调节三向阀打开干燥筒，关闭进气口，使湿度传感器的探头处于保护状态。
氢气进气口通过一根管道与流量调节阀相连，调节阀又通过一根管道与干燥筒相连，干燥筒的出气口与湿度传感器之间也通过管道相连，湿度传感器和纯度传感器也通过一根气体管道连接，纯度传感器通过一根气体管道和电子产流量计连接，电子流量计和出气口之间也用气体管道相连。湿度传感器、纯度传感器和电子流量计各通过导线与微处理器连接，微处理器和彩色触摸屏之间通过导线相连，微处理器和微型打印机、USB接口之间也各通过导线连在一起，锂电池直接或间接分别给湿度、纯度传感器、电子流量计、微处理器、彩色触摸屏和打印机供电。

Claims (1)

1、一种测量和分析氢气的湿度、纯度的气体分析仪，其特征在于：氢气进气口(1)通过管道依次串联流量调节阀(2)、三向阀(3)、湿度传感器(5)、纯度传感器(6)、电子流量计(7)后连接到排气口(8)；三向阀(3)的第三个阀连接一个干燥筒(4)；纯度传感器(6)的信号用导线连接到AD转换器(9)的输入端，AD转换器(9)的输出端通过电路板上的导线连接到微处理器(10)的一个IO端口；电子流量计(7)也通过电路板上的导线连接到微处理器(10)；彩色触摸屏(11)和微处理器(10)通过多根导线连接；微处理器(10)通过导线和电平转换芯片MAX232(12)相连，扩展了2个串口，其中，一个串口通过导线和湿度传感器(5)的信号端相连，另一个串口通过导线和微型打印机(13)相连，该串口在打印机不工作时和pc机(13)相连，实现和PC机的通信。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104865928A (zh) * 2015-03-28 2015-08-26 韩少卿 一种发电机内冷却介质的监控系统及其方法
CN109490473A (zh) * 2018-11-13 2019-03-19 郑州迪邦科技有限公司 一种气体纯度分析仪

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Record date: 20081208

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