降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统的制作方法

文档序号:6253182来源:国知局
降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法,包括采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值;将当前差压值与设定的差压阈值进行比较,根据比较结果确定差压零点消除的时间间隔;当到达差压清零的时间间隔,控制电磁阀导通并消除差压零点,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。
【专利说明】降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及气体测量领域,尤其涉及一种降低现场管道气体流速测量下限的方法 及系统。

【背景技术】
[0002] 气体流速时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。
[0003] 因此,需要提出一种差压零点清除方法,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。


【发明内容】

[0004] 有鉴于此,本发明提供的目的是提供一种降低现场管道气体流速测量下限的方 法,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。
[0005] 本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法,包括
[0006] 采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值;
[0007] 将当前差压值与设定的差压阈值进行比较,根据比较结果确定差压零点消除的时 间间隔;
[0008] 当到达差压清零的时间间隔,控制电磁阀导通并消除差压零点。
[0009] 进一步,将确定后的与差压值对应的差压阈值与差压阈值和时间间隔经验对照表 比较,确定差压零点清除的时间间隔。
[0010] 进一步,设定的差压阈值与时间间隔存在如下对应关系:
[0011] 差压阈值越小,差压零点清除时间间隔越短。
[0012] 进一步,当电磁阀式流速测量仪两端的差压值与达到对应的差压阈值,并且计时 达到该差压阈值所对应的时间间隔,则电磁阀开启并进行差压零点清除;
[0013] 如没有达到时间间隔,等待时间间隔到达,并继续采集电磁阀式流速测量仪两端 的差压值,并将差压值继续与所述差压阈值进行比较
[0014] 相应地,本发明还提供了一种降低现场管道气体流速测量下限的的系统,包括
[0015] 电磁阀式流速测量仪,用于测量现场管道内的气体流速;
[0016] 差压传感器,用于检测电磁阀式流速测量仪两端的压力值并输出;
[0017] 压力处理单元,与压力传感器的输出端连接,用于将压力传感器输出的压力值进 行处理并得出差压值;
[0018] 中央处理单元,与所述压力处理单元的输出端连接,用于接收差压传感器输出的 差压值确定零点消除时间间隔,并在时间间隔达到后向电磁阀式流速测量仪的电磁阀输出 控制信号,控制电磁阀导通并消除零点。
[0019]进一步,所述测量系统还包括计时电路,所述计时电路与所述中央处理单元连接, 用于对中央处理电路确定的时间间隔进行计时,并在时间间隔达到后向中央处理单元输出 时间信号。
[0020] 进一步,所述系统还包括温度传感器,所述温度传感器的输出端与所述中央处理 单元连接。
[0021] 进一步,所述压力处理单元包括与压力传感器输出端连接的放大电路、与放大电 路输出端连接的滤波电路以及与滤波电路输出端连接的比较电路,所述比较电路输出端与 中央处理单元连接。
[0022] 本发明的有益效果:本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法及 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。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0024] 图1为本发明的流程图。
[0025] 图2为本发明的原理框图。

【具体实施方式】
[0026] 图1为本发明的流程图,图2为本发明的原理框图,如图所示,本发明提供的一种 降低现场管道气体流速测量下限的方法,包括
[0027] 采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值;
[0028] 将当前差压值与设定的差压阈值进行比较,根据比较结果确定差压零点消除的时 间间隔;
[0029] 当到达差压清零的时间间隔,控制电磁阀导通并消除差压零点;本发明提供的一 种降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统,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。
[0030] 本实施例中,将确定后的与差压值对应的差压阈值与差压阈值和时间间隔经验对 照表比较,确定差压零点清除的时间间隔;差压阈值和时间间隔经验对照表为预设的值,根 据检测的历史数据、电磁阀式流速测量仪的差压零点漂移特性等确定;比如:差压阈值为 A、B和C,那么与上述三个差压阈值分别对应的差压零点清除时间间隔为X、Y和Z,其中, A关B关C,X关Y关Z,如采用A<B<C,X<Y<Z,那么当前的检测的差压值在阈值A 中,那么时间间隔就为X,如差压值在B中,则时间间隔为Y。
[0031] 本实施例中,设定的差压阈值与时间间隔存在如下对应关系:
[0032] 差压阈值越小,差压零点清除时间间隔越短,也就是说,当前差压值越小,那么对 应的差压零点清除的时间间隔也就越短,能够及时清除差压零点,以保证最终的测量结果。
[0033] 本实施例中,当电磁阀式流速测量仪两端的差压值与达到对应的差压阈值,并且 计时达到该差压阈值所对应的时间间隔,则电磁阀开启并进行差压零点清除,清楚后立即 关闭电磁阀,继续监测电磁阀式流速检测仪两端的差压,并根据差压再动态调整差压零点 清除时间间隔,从而降低能耗,保证测量结果的准确性;
[0034] 如没有达到时间间隔,等待时间间隔到达,并继续采集电磁阀式流速测量仪两端 的差压值,并将差压值继续与所述差压阈值进行比较。
[0035] 相应地,本发明还提供了一种降低现场管道气体流速测量下限的的系统,包括
[0036] 电磁阀式流速测量仪,用于测量现场管道内的气体流速,所述电磁阀式流速测量 仪至少包括毕托管和设置于毕托管的电磁阀,气体流过毕托管时产生沿气体流向在毕托管 的两端产生高压区和低压区;
[0037] 差压传感器,用于检测电磁阀式流速测量仪两端的压力值并输出;
[0038] 压力处理单元,与压力传感器的输出端连接,用于将压力传感器输出的压力值进 行处理并得出差压值;
[0039] 中央处理单元,与所述压力处理单元的输出端连接,用于接收差压传感器输出的 差压值确定零点消除时间间隔,并在时间间隔达到后向电磁阀式流速测量仪的电磁阀输出 控制信号,控制电磁阀导通并消除零点,其中,中央处理单元预存有差压阈值以及差压阈值 和时间间隔经验对照表。
[0040] 本实施例中,所述测量系统还包括计时电路,所述计时电路与所述中央处理单元 连接,用于对中央处理电路确定的时间间隔进行计时,并在时间间隔达到后向中央处理单 兀输出时间信号。
[0041] 本实施例中,所述系统还包括温度传感器,所述温度传感器的输出端与所述中央 处理单元连接,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。
[0042] 本实施例中,所述压力处理单元包括与压力传感器输出端连接的放大电路、与放 大电路输出端连接的滤波电路以及与滤波电路输出端连接的比较电路,所述比较电路输出 端与中央处理单元连接,这种结构,为后续的处理提供精确的处理信号。
[0043] 其中,气体流速的测量通过如下公式确定

【权利要求】
1. 一种降低现场管道气体流速测量下限的方法,其特征在于:包括 采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值; 将当前差压值与设定的差压阈值进行比较,根据比较结果确定差压零点消除的时间间 隔; 当到达差压清零的时间间隔,控制电磁阀导通并消除差压零点。
2. 根据权利要求1 一种降低现场管道气体流速测量下限的方法,其特征在于: 将确定后的与差压值对应的差压阈值与差压阈值和时间间隔经验对照表比较,确定差 压零点清除的时间间隔。
3. 根据权利要求2所述降低现场管道气体流速测量下限的方法,其特征在于:设定的 差压阈值与时间间隔存在如下对应关系: 差压阈值越小,差压零点清除时间间隔越短。
4. 根据权利要求3所述降低现场管道气体流速测量下限的方法,其特征在于:当电磁 阀式流速测量仪两端的差压值与达到对应的差压阈值,并且计时达到该差压阈值所对应的 时间间隔,则电磁阀开启并进行差压零点清除; 如没有达到时间间隔,等待时间间隔到达,并继续采集电磁阀式流速测量仪两端的差 压值,并将差压值继续与所述差压阈值进行比较。
5. -种降低现场管道气体流速测量下限的系统,其特征在于:包括 电磁阀式流速测量仪,用于测量现场管道内的气体流速; 差压传感器,用于检测电磁阀式流速测量仪两端的压力值并输出; 压力处理单元,与压力传感器的输出端连接,用于将压力传感器输出的压力值进行处 理并得出差压值; 中央处理单元,与所述压力处理单元的输出端连接,用于接收差压传感器输出的差压 值确定零点消除时间间隔,并在时间间隔达到后向电磁阀式流速测量仪的电磁阀输出控制 信号,控制电磁阀导通并消除零点。
6. 根据权利要求5所述降低现场管道气体流速测量下限的系统,其特征在于:所述测 量系统还包括计时电路,所述计时电路与所述中央处理单元连接,用于对中央处理电路确 定的时间间隔进行计时,并在时间间隔达到后向中央处理单元输出时间信号。
7. 根据权利要求6所述降低现场管道气体流速测量下限的系统,其特征在于:所述系 统还包括温度传感器,所述温度传感器的输出端与所述中央处理单元连接。
8. 根据权利要求7所述降低现场管道气体流速测量下限的系统,其特征在于:所述压 力处理单元包括与压力传感器输出端连接的放大电路、与放大电路输出端连接的滤波电路 以及与滤波电路输出端连接的比较电路,所述比较电路输出端与中央处理单元连接。
【文档编号】G01P5/14GK104459197SQ201410776090
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】王璇, 李涛, 谭凯, 胡超, 王祖迅, 柏思忠, 蒋波, 张宇 申请人:中煤科工集团重庆研究院有限公司
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