专利名称：基于火用为计量基础的蒸汽有用能计量仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量仪表，尤其涉及一种基于火用为计量基础的蒸汽有用 能计量仪表。
背景技术：
蒸汽是工业生产过程中的重要二次能源，通过煤、油、天然气等一次能源 的燃烧，可将锅炉中的水加热汽化形成高温状态的水蒸汽。水蒸汽是热能的重 要载体，利用其可传输性并通过输送管道传送至耗热用户，用户在生产过程中 根据需要消耗热能。蒸汽的准确计量是评判一次能源转换成二次能源效率、二 次能源利用率及生产工艺先进与否的重要依据。
目前，蒸汽结算大多以蒸汽质量流量作为计量单位，即蒸汽用户购入的是 以蒸汽质量为结算单位的蒸汽。这种结算单位既不能反映蒸汽能量的多少，也 不能作为用汽企业评判产品单位能耗的依据。
在蒸汽能量计量方面，目前国内也有一些仪表生产企业研制出一种热量表， 根据测量得到的蒸汽压力、温度，査存储在仪表内的蒸汽表格(蒸汽性质表)， 得到蒸汽密度和比焓，进而计算蒸汽质量流量和热(焓)量。该计量方法可以
用来对蒸汽发生器输出热量进行计量。由于该计量方法以t二(TC时水的烚为参考 点，利用该方法计量时，动力厂原料水(冷水)所含的热量也视同蒸汽中所含热 量作价卖出，因此用户难免提出异议，存在较大不合理之处。
另一种能量计量方法是热量差计量法，该方法适用于冷凝水全部返回的用 户。其测量原理是饱和蒸汽提供的热量扣除冷凝水总残存的热量，即为热交换 器从蒸汽抽取的热量。由于目前商品化的定型的流量(热量)显示表通常只有 三个模拟输入通道，因此这一方法仅适用于饱和蒸汽。以上方法对能量的计量 仍局限于热焓的概念，没有能直接测量可用能的仪表——而这才是真正需要的 热能。 发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于火用为计量基础 的蒸汽有用能计量仪表。
它包括温度输入电路、压力输入电路、流量输入电路、单片微型计算机、 RS485通讯电路、电流输出电路、显示电路，单片微型计算机电路分别与温度 输入电路、压力输入电路、流量输入电路、RS485通讯电路、电流输出电路、显示电路相连接。
本实用新型采用火用作为蒸汽有用能计算基础，采用蒸汽有用能计算模型，
结构上由温度输入电路、压力输入电路、流量输入电路、单片微型计算机、RS485 通讯电路、电流输出电路及显示电路组成。通过对蒸汽的温度、压力、流量信 号的采集、有用能的计算，实现对蒸汽能量的显示和积算。本实用新型结构简 单、紧凑，准确度高，实时性好，运行可靠，为实现蒸汽能量的准确计量提供 了一种简单的实用方法和仪表。
附图是基于火用为计量基础的蒸汽有用能计量仪表结构框图。 具体实现方式
如附图所示，基于火用为计量基础的蒸汽有用能计量仪表包括温度输入电 路1、压力输入电路2、流量输入电路3、单片微型计算机4、 RS485通讯电路5、 电流输出电路6、显示电路7，单片微型计算机4分别与温度输入电路1、压力 输入电路2、流量输入电路3、 RS485通讯电路5、电流输出电路6、显示电路7 相连接。
蒸汽流量计量最常用的流量传感器是差压式流量计和涡街流量计，并配以 蒸汽密度补偿。而蒸汽密度补偿一般采用蒸汽压力、温度补偿的方法，分别由 安装在管道上的压力变送器和温度变送器(PT100铂电阻)来实现。
单片微型计算机通过对温度输入电路、压力输入电路测量得到的蒸汽温度 T、压力户，根据内置的蒸汽密度表通过査表方法计算出相应的蒸汽密度p，再 根据流量输入电路得到的来自蒸汽流量传感器的差压AP (差压式流量传感器) 或频率/(涡街流量传感器)值，由式(1)或(2)便可计算出蒸汽质量流量^。
《附:^Vp.A73 (1)
^z二丁x3.6x/ (2)
式中，^为蒸汽质量流量(T / h); yO为蒸汽密度(kg / m3 ); A尸为节流件两 测的差压(Pa); /为旋涡的释放频率(Hz); ^为流量系数。
单片微型计算机通过对温度输入电路、压力输入电路测量得到的蒸汽温度
T、压力P，根据内置的蒸汽焓值表和熵值表，通过査表方法可计算出相应的蒸 汽火用P，再根据蒸汽质量流量^，由式(5)和(6)可分别计算出蒸汽瞬时
有用能值^和累积有用能值0W。
(3)
Po=W0 (4) ^=《附0-A) (5)
仏=f - (6)
式中，/Z为蒸汽的焓(kJ/kg); S为蒸汽的熵(kJ/kgK); K为环境温度(K); ^ 为蒸汽的火用(kJ/kg); ^为蒸汽瞬时有用能值(kJ/h); gw为蒸汽在时刻n至 f2时间段内累积有用能值(kJ)。
权利要求1、一种基于火用为计量基础的蒸汽有用能计量仪表，其特征在于包括温度输入电路(1)、压力输入电路(2)、流量输入电路(3)、单片微型计算机(4)、RS485通讯电路(5)、电流输出电路(6)、显示电路(7)，单片微型计算机电路(4)分别与温度输入电路(1)、压力输入电路(2)、流量输入电路(3)、RS485通讯电路(5)、电流输出电路(6)、显示电路(7)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于火用为计量基础的蒸汽有用能计量仪表。它包括温度输入电路、压力输入电路、流量输入电路、单片微型计算机、RS485通讯电路、电流输出电路、显示电路，单片微型计算机分别与温度输入电路、压力输入电路、流量输入电路、RS485通讯电路、电流输出电路、显示电路相连接。本实用新型通过对蒸汽的温度、压力、流量信号的采集及有用能的计算，实现对蒸汽能量的显示和积算。本实用新型结构简单、紧凑，准确度高，实时性好，运行可靠，为实现蒸汽能量的准确计量提供了一种简单的实用方法和仪表。
文档编号G01K17/12GK201255670SQ20082016468
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者云 朱, 郑建英, 陈超洋, 马龙博 申请人:浙江省计量科学研究院;中国计量学院