专利名称：一种沼气中甲烷的检测及计量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测领域，尤其涉及一种沼气中甲烷的检测及计量系统。
背景技术：
甲烷的质量流量是衡量沼气中甲烷含量的重要指标，具体指甲烷在单位时间内流经一横断面的流体质量数量，通常与沼气流量、沼气中甲烷浓度、甲烷密度等数据有关。现有的气体流量检测及计量系统在检测沼气流量时，通常直接采用流量计进行检测，然而这种方式默认检测标况(标准大气压和一定温度下)固定气体组分的气体流量，然而实际应用中，沼气的温度、气压等外界因素并非总是处于标况下，且这些外界因素的变化往往使得每次检测的沼气流量存在一定误差，这样在一定程度上影响了沼气中甲烷的质量流量计算的精确性。
实用新型内容本实用新型要解决的主要技术问题是，提供一种提高检测精度的沼气中甲烷的检测及计量系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种沼气中甲烷的检测及计量系统，包括安装在沼气抽气机与用气设备之间的沼气流量检测仪，所述沼气流量检测仪包括流量计， 系统还包括沼气流量积算仪和工控机，所述沼气流量检测仪还包括温度传感器和/或压力传感器，所述沼气流量检测仪都与所述沼气流量积算仪连接，所述工控机也与所述沼气流量积算仪连接。进一步地，系统还包括安装在沼气抽气机与用气设备之间的气体分析仪，所述气体分析仪也与所述工控机连接。优选地，所述压力传感器沿沼气的传输方向安装在所述流量计的上游。例如，所述压力传感器与流量计之间的距离为沼气抽气机与用气设备之间沼气管道直径的3. 5 7. 5倍。进一步地，所述温度传感器沿沼气的传输方向安装在所述压力传感器的上游。例如，所述温度传感器与压力传感器之间的距离为沼气抽气机与用气设备之间沼气管道直径的1 2倍。所述气体分析仪沿沼气的传输方向安装在所述温度传感器的上游。一种实施方式中，所述用气设备包括火炬，系统还包括火炬运行计时器和/或火炬温度计，所述火炬运行计时器和/或火炬温度计与所述工控机连接。。所述用气设备还可包括发电机，系统还包括电度表，所述电度表与所述工控机连接。本实用新型的有益效果是本实用新型沼气中甲烷的检测及计量系统考虑到外界因素的影响，结合沼气的温度和气压将沼气的实际流量换算成标况下沼气的流量，并采用换算后的数据计算沼气中纯甲烷的质量流量，能够更加准确地衡量沼气中的甲烷含量，大幅提升系统的测量精度，为沼气开发项目提供了真实、可靠的评价依据。本实用新型不仅使用方便，减轻了工作人员的工作量，而且提高了测量效率和精度。
图1为本实用新型一种实施例的沼气中甲烷的检测及计量系统示意图；图2为本实用新型一种实施例的沼气中甲烷的检测及计量系统中部件连接示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细说明。请参考图1和图2，本实施方式的沼气中甲烷的检测及计量系统包括沼气流量检测仪、沼气流量积算仪、气体分析仪GA、工控机等部件。其中，沼气流量检测仪安装在沼气抽气机与用气设备之间的沼气管道上，具体地， 沼气流量检测仪除了包括常规的流量计FE以外，还可包括温度传感器T或压力传感器P，优选地，既包括温度传感器T也包括压力传感器P。流量计FE用于检测沼气的实际流量，温度传感器T用于检测沼气的实际温度，压力传感器P用于检测沼气的实际气压。流量计FEJ^ 度传感器T和压力传感器P都与沼气流量积算仪相连用于将采集的相应的数据输入沼气流量积算仪。优选地，为了提高检测精度，温度传感器T、压力传感器P和流量计FE沿沼气的传输方向依次安装在抽气机与用气设备之间，即压力传感器P安装在流量计FE上游，且温度传感器T安装在压力传感器P上游，进一步地，压力传感器P与流量计FE之间的距离为沼气抽气机与用气设备之间沼气管道直径的3. 5 7. 5倍，温度传感器T与压力传感器P之间的距离为该段沼气管道直径的1 2倍。沼气流量积算仪接收所有沼气流量检测仪采集的数据后，对沼气的实际流量进行补偿换算，从而得到标况下的沼气流量并将其输入工控机。沼气流量积算仪中内置换算公式P0V0/T0 = P1V1A1其中，Pci为标准大气压，T0为标准温度，V0为标况下的沼气流量，P1为实际气压，T1 为实际温度，V1为实际工况下的沼气流量。在Pci和Ttl为固定值的情况下，当沼气流量积算仪得到流量计、温度传感器和压力传感器分别提供的数据义、1\、P1后，即可通过该公式换算得到Vtl值。气体分析仪GA也安装在沼气抽气机与用气设备之间，例如沿沼气的传输方向安装在温度传感器T的上游，用于测量沼气中甲烷的实际浓度并将其输入工控机。工控机与沼气流量积算仪和气体分析仪GA连接，能够根据标况下的沼气流量以及甲烷浓度等其他相关数据计算出甲烷的质量流量，并自动输出记录各项检测和计量数据的EXCEL表格供工作人员参考，从而精确衡量沼气中的甲烷含量等其他指标。工控机可采用CPU、单片机、PLC等控制单元。根据实际需要，用气设备可包括多种，例如火炬、发电机等，发电机可连接本厂用电和电网分别为系统自身和外部电网供电。[0028]用气设备包括火炬时，系统还可包括火炬运行计时器和火炬温度计等，分别用于记录火炬的运行时间和燃烧温度，火炬运行计时器和火炬温度计等都与工控机连接，以便工控机对这些数据进行计量后统一通过EXCEL表格进行输出；用气设备包括发电机时，系统还可包括电度表，用于记录发电机组发电量和系统自身的用电量，该电度表也与工控机连接，以便工控机对这些数据进行计量后统一通过EXCEL表格进行输出。本实用新型对现有的检测及计量系统进行改造，在利用流量计FE检测沼气的实际流量的同时，还考虑到外界因素的影响，对沼气的温度和气压进行检测，结合沼气的温度和气压将沼气的实际流量换算成标况下沼气的流量，并采用换算后的数据计算沼气中纯甲烷的质量流量，能够更加准确地衡量沼气中的甲烷含量，大幅提升了系统的测量精度，为沼气开发项目提供了真实、可靠的评价依据。而且本实用新型的沼气中甲烷的检测及计量系统采用沼气流量积算仪实现沼气流量的自动换算，采用工控机自动输出各项检测及计量结果，不仅使用方便，减轻了工作人员的工作量，而且提高了测量效率和精度。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种沼气中甲烷的检测及计量系统，包括安装在沼气抽气机与用气设备之间的沼气流量检测仪，所述沼气流量检测仪包括流量计，其特征在于，系统还包括沼气流量积算仪和工控机，所述沼气流量检测仪还包括温度传感器和/或压力传感器，所述沼气流量检测仪都与所述沼气流量积算仪连接，所述工控机也与所述沼气流量积算仪连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还包括安装在沼气抽气机与用气设备之间的气体分析仪，所述气体分析仪也与所述工控机连接。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述压力传感器沿沼气的传输方向安装在所述流量计的上游。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述压力传感器与流量计之间的距离为沼气抽气机与用气设备之间沼气管道直径的3. 5 7. 5倍。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述温度传感器沿沼气的传输方向安装在所述压力传感器的上游。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述温度传感器与压力传感器之间的距离为沼气抽气机与用气设备之间沼气管道直径的1 2倍。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述气体分析仪沿沼气的传输方向安装在所述温度传感器的上游。
8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述用气设备包括火炬，系统还包括火炬运行计时器和/或火炬温度计，所述火炬运行计时器和/或火炬温度计与所述工控机连接。
9.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述用气设备包括发电机，系统还包括电度表，所述电度表与所述工控机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种沼气中甲烷的检测及计量系统，包括安装在沼气抽气机与用气设备之间的沼气流量检测仪，所述沼气流量检测仪包括流量计，系统还包括沼气流量积算仪和工控机，所述沼气流量检测仪还包括温度传感器和/或压力传感器，所述沼气流量检测仪都与所述沼气流量积算仪连接，所述工控机也与所述沼气流量积算仪连接。本实用新型结合沼气的温度和气压将沼气的实际流量换算成标况下沼气的流量，并采用换算后的数据计算沼气中纯甲烷的质量流量，能够更加准确地衡量沼气中的甲烷含量，大幅提升了系统的测量精度，为沼气开发项目提供了真实、可靠的评价依据。
文档编号G01F1/86GK202074998SQ20112015036
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者何超, 余元旗, 游涛 申请人:深圳相控科技股份有限公司