蒸汽品质测量系统的制作方法

蒸汽品质测量系统的制作方法
【专利摘要】一种用于连续且自动地测量蒸汽品质的系统和方法包括一个蒸汽干度/过热计以及一个不凝性气体(NCG)计。该蒸汽干度计包括：一个节流式热量计，一个蒸汽样本以大气压力通过该节流式热量计而进入；多个传感器，这些传感器用于在该蒸汽进入该热量计之前和之后感测该蒸汽的压力和温度；一个可控式热量输入件，该可控式热量输入件用于供应使该蒸汽样本过热所必需的任何额外的能量；以及用于从所收集的数据中推导出干度的逻辑。该NCG计包括：一个冷却器，该冷却器用于使得这些蒸汽样本冷凝；多个储罐，该液体和不凝性气体被捕获在这些储罐中并且被测量；以及从所收集的数据持续推导出该NCG比率的逻辑。
【专利说明】蒸汽品质测量系统
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2011年10月28日提交的美国临时申请号61/552，557的权益，该美国临时申请所披露的内容通过引用以其全文结合在此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于测量蒸汽品质的系统和方法。
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[0003]在包括蒸汽发电机和蒸汽轮机的各种应用中，蒸汽被用作动力源。蒸汽在诸如炼油、核电站和食品厂以及制药厂等多个行业中被用来加热、消毒、增湿和蒸发。在一些应用中，很重要的是知道所使用的蒸汽的品质，也就是该蒸汽的干度和不凝性气体的含量，因为对于这些重要的应用，蒸汽品质的任何偏差都将会产生不良的后果。不良的蒸汽品质不适合用于消毒，会腐蚀涡轮叶片，并且在管道中会产生水锤现象。
[0004]到目前为止，蒸汽的人工取样测量需要人为的干涉。这种手工程序不是完全可靠的，耗时并且不安全(例如，在安装连接件来取样时或在取样时，存在燃烧的风险)。
[0005]蒸汽干度可以用若干种方法来确定，包括使用一个节流式热量计。在授予Smith的美国专利号4，833，688和授予Fredricks的美国专利号5，327，772中公开了已知的多种蒸汽品质测量系统和方法的多个实例。
[0006]为了使得这种节流式热量计提供有用的蒸汽品质数据，该蒸汽样本必须是处于单相状态中(即，气态的)。这可以通过确保蒸汽处于一种过热状态来实现。对于大多数工作压力高于10巴的工业蒸汽系统，这可以是通过降低该压力来很容易地实现的。遗憾的是，对于低压系统，例如那些工作于3巴的表压(例如，97%的干度)下的系统，这种方法具有一个有限的工作范围。这种方法因此不适用于以相对低的压力利用蒸汽的、并且要求跨过90%至100%的范围测量干度的制药工业蒸汽应用。
[0007]还希望测量和监测蒸汽中不凝性气体(即，空气)的含量。
[0008]同样希望测量蒸汽是否处于一种“过热”状况中。
概述
[0009]通过使蒸汽穿过一个蒸汽干度计,接着使该蒸汽在一个不凝性气体(NCG)计中冷凝来提供实时的干度和不凝性气体的体积测量值，所披露的这种系统和方法得以连续且自动地测量流经一个导管的蒸汽的品质。
[0010]所披露的这种系统包括一个蒸汽干度计，该蒸汽干度计包括:一个节流式热量计，该节流式热量计具有一个经校准的孔，一个蒸汽样本从该蒸汽系统导管不做功地穿过该经校准的孔而以大气压进入该热量计的内腔中；一个第一传感器，该第一传感器用于感测蒸汽进入该热量计之前的蒸汽压力；一个第二传感器，该第二传感器用于感测在该蒸汽进入该热量计的内腔之后的该蒸汽样本的温度；一个可控且可测量的热量输入件，该热量输入件用于施加使得该蒸汽 样本过热所必需的任何额外能量；一个第三传感器，该第三传感器用于在热量输入件之后测量蒸汽温度；以及用于从所收集的数据推导出一个干度值的逻辑。
[0011 ] 所披露的系统进一步包括一个NCG计，该NCG计包括一个注入器，该注入器用于在蒸汽离开该干度测量装置时将该蒸汽注入一个冷却器中以用于使得该过热的蒸汽样本冷凝。冷凝的样本然后从该冷却器/冷凝盘管在一个倒置的桶形件(安装在一个储罐的里面)之下流入该储罐中，不凝性气体在该倒置的桶形件中上升并且被捕获于其中。一个第一压差传感器可操作地连接到该倒置的桶形件上以便感测所捕获的空气的压力。当确定所捕获的空气的压差已达到一个预定阈值时，记录所捕获的空气的体积(所捕获的空气的体积现在已经累加到一个已知的体积上)并且使得所累积气体的体积从该倒置的桶形件中排空。一个第二压差传感器可操作地连接到该储罐上以便感测该储罐中的冷凝蒸汽的压力。当确定冷凝蒸汽的压差已达到一个预定阈值时，记录冷凝物的累积体积(该累积体积现在已经累加到一个已知的体积上)，并且致动一个可控式阀以便从该储罐中排出所累积的液体。该系统包括用于从收集的数据中推导出一个NCG比率的逻辑。以此方式，持续地监测了所捕获的空气的体积和冷凝物的体积，并且随着该冷凝的蒸汽样本持续地从该蒸汽系统穿过该不凝性气体计而不断重复地推导出NCG比率。
[0012]在一个实施例中，该NCG计利用了通过一个三通阀而互连的两个储罐来收集冷凝物。在这个实施例中，冷凝的样本从该冷却器/冷凝盘管在一个倒置的桶形件(安装在该第一储罐的里面)之下流入一个第一储罐中，不凝性气体在该倒置的桶形件中上升并且被捕获于其中，并且还流入一个第二储罐中，该第二储罐通过该(常开的)阀连接到该第一储罐上。如上所述，该第一压差传感器可操作地连接到该倒置的桶形件上以便感测该捕获的空气的压力并且在确定该空气已经达到该预定阈值时排空所捕获的空气。该第二压差传感器可操作地连接到该第二储罐上以便感测这些储罐中的冷凝蒸汽的压力。当确定该冷凝蒸汽的压差已经达到一个预定的阈值时，该三通阀被致动以便暂时阻断该冷凝物从第一储罐进入第二储罐的流动并且将累积的液体从该第二储罐中排出。
[0013]所披露的系统采用了一个计算机，该计算机可操作地连接到在该蒸汽干度计和该不凝性气体计各自所利用的这些传感器上并且被编程为包括:(I)根据这些所感测蒸汽样本的状况来对该蒸汽样本的干度加以确定的第一逻辑，以及(2)对该冷凝的蒸汽样本中的冷凝液体与不凝性气体的比率(NCG比率)加以确定的第二逻辑。
[0014]所披露的系统也可以如所希望地包括一个监视器、打印机、或者其他的用于定期或持续显示推导出的干度和NCG比率数据的器件，以便允许蒸汽系统操作员根据系统无需操作员控制地自动、实时得出的蒸汽品质数据来监测蒸汽品质。
附图简要说明
[0015]在此所阐述的本披露的实施例是由所附权利要求书中的特征来限定的。然而，通过参照以下与附图相结合的详细说明，其他的特征将会更加清楚，并且可以最好地理解这些实施例，在附图中:
[0016]图1是所披露的系统的一个实施例的示意图；
[0017]图2是所披露的系统的节流式热量计干度计的一个实施例的局部示意剖视图；
[0018]图3是在所披露的系统的一个实施例中被使用的一个节流式热量计的透视图；
[0019]图4是所披露的系统的不凝性气体计的一个实施例的示意性透视图；
[0020]图5是所披露的系统的透视图，该系统包括所披露系统的不凝性气体计的一个实施例；
[0021]图6是一个流程图，描绘了推导出蒸汽样本的干度的一种所披露的方法；并且
[0022]图7是一个流程图，描绘了推导出蒸汽样本的干度的另一种所披露的方法；并且一个
[0023]图8是一个流程图，描绘了推导出同一个蒸汽样本中的不凝性气体的所披露的方法的。
详细说明
[0024]如所要求的，在此披露了本发明的多个详细的实施例；然而，应该理解的是所披露的这些实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以用多种不同形式和替代形式来实施。这些附图不必按比例；一些特征可以放大或最小化以便示出具体部件的细节。因此，在此所披露的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为传授本领域技术人员灵活地实施本发明的一种代表性基础。
[0025]参照图1，所披露的系统10包括一个蒸汽干度计12和一个NCG计14，该蒸汽干度计和该NCG计各自包括多个如下文详细描述的传感器以便感测从该主蒸汽管路中获取的一个蒸汽样本的特定状况。该系统10还包括一个计算机，例如像一个可编程逻辑控制器(PLC)，该计算机可操作地连接到这些蒸汽干度计传感器和这些NCG计传感器上，并且包括用于(I)根据这些感测到的状况来对该样本的蒸汽干度进行计算的、和用于(2)根据这些感测到的状况来对该样本的不凝性气体含量进行计算的逻辑。
[0026]该蒸汽干度计12包括一个节流式热量计16，该节流式热量计通过一个经校准的孔18来从该蒸汽系统接收一个转移的蒸汽样本。一个压力传感器20定位在孔18的上游以便提供与蒸汽进入热量计16之前的蒸汽压力相对应的数据。孔18被校准成提供一个尺寸足够大小的开口，使得蒸汽样本进入热量计16的内腔中而不做功。一个温度传感器22定位在热量计16之中以便测量热量计中蒸汽样本的温度。连接了一个加热单元24，例如电力可控的电阻加热器，来向热量计中的蒸汽样本提供一个受控的、已知量的热能(在图1所示的区域3中)，从而确保使得蒸汽样本过热，如由一个第二温度传感器26所确认的。
[0027]再次参照图1，进入该热量计，蒸汽样本处于大气压下。焦耳-汤姆逊效应提供的是，当气体不做功地通过一个孔时，气体的温度会下降。然而，当蒸汽穿过孔18时，如果蒸汽不做功地横穿该孔，它就不会损耗任何能量。一旦穿过了孔18，蒸汽就处于低压(大气压)下。莫利尔图表明，与低压饱和蒸汽相比，高压饱和蒸汽具有更多的能量。因此，在蒸汽穿过这个孔的过程中，多余的能量将使蒸汽过热。在这种情况下，蒸汽温度和总焓可以是相关联的。
[0028]仍然参照图1，由于蒸汽的初始压力(在进入热量计中之前)和当前的温度是已知的，使用一种方法，系统10就可以通过参考多个蒸汽表来确定当前的蒸汽样本是否过热。如果不处于过热状态，系统10就通过加热器24提供一个经测量的量值的能量以对蒸汽进行加热。一旦该蒸汽被充分地加热而使其处于一种单相、过热的状态，就可以从初始压力、当前温度、以及系统所输入的经测量的量值的热量推导出该蒸汽样本的干度。
[0029]仍然参照图1，在一个替代的实施例中，所披露的系统可以采用另一种方法来推导出蒸汽的干度。对于一个具体的检测出的管道中蒸汽压力而言，就有可能推导出孔18处的蒸汽在该蒸汽的干度比率为I的条件下的假想温度。这可以通过参考莫利尔图来实现。只要传感器22显示的温度低于这个假想温度，就通过一个电阻加热器24来添加一个经测量的量值的能量(热量)。知道该电阻加热器所添增的这个能量的量值，就允许该系统通过反算来确定管道中蒸汽样本的蒸汽品质。
[0030]图2和图3对应地以拆卸状态和组装状态展示了所披露的干度计12的一个实施例。应如图2和图3所示地安装一个电阻加热器以便在这个实施例中用作加热器24。
[0031 ] 再次参照图1，并且参照图4和图5，现在将对NCG计14的一个实施例进行说明。NCG计14包括一个冷却器/冷凝器(冷却器)28，当蒸汽样本从节流式热量计16流出时，该冷却器接收该蒸汽样本、将该蒸汽样本冷却并且随着蒸汽样本流过盘管30进入储罐32而使其冷凝。一个倒置的桶形件(在图4中表示为34)在储罐32中被定位于盘管30的开口上，冷凝的蒸汽样本穿过该开口进入该储罐中，从而使得任何不凝性气体(例如，空气)上升并且被捕获在倒置的桶形件34内。可操作地连接了一个压差传感器36以便检测倒置的桶形件34内的蒸汽NCG的压差。一个螺线管阀38被可操作地连接到该倒置的桶形件34的出口上，从而使得当累积的NCG的压差达到一个预定的阈值(指示了该桶形件中累积的气体体积已经达到一个预定的阈值)时，该系统10记录所累积的气体的体积并且致动这个阀38以便允许将这些累积的NCG从倒置的桶形件34中释放出来。
[0032]在图4和图5所展示的实施例中，冷凝物从第一储罐32通过一个三通阀42流至第二储罐40。可操作地连接了一个第二压差传感器44以便检测储罐40中蒸汽样本的累积的冷凝部分的压力。三通阀42可操作地连接至储罐32的出口(位于储罐40的进口处)和一个排放口(未示出)。当累积的冷凝蒸汽的压差达到一个预定的值(指示了这些储罐中的累积的冷凝物的体积已经达到一个预定的阈值)时，系统10记录所排放的冷凝物的体积，致动这个阀42以便暂时阻断冷凝物从第一储罐32到第二储罐的流动、并且打开第二储罐40的排放口来允许当前体积的冷凝的蒸汽从该第二储罐40中被排出。如下文将要详细解释的，系统在选定的时间间隔上跟踪记录NCG的累积体积和冷凝蒸汽的累积体积。在每一个时间间隔逝去时，系统就对不凝性气体的累积体积与冷凝出的液体蒸汽的累积体积进行比较以便推导出对于这个时间间隔而言流过该系统的这个蒸汽样本的不凝性气体与冷凝出的液体蒸汽的质量比。应该理解的是，取决于这些储罐的大小、蒸汽的流速、以及其他系统的设计和运行参数，可以采用任何合适的时间间隔。
[0033]参照图4和图5，在这个披露的实施例中，蒸汽样本的冷凝是通过将该样本注入借助于冷却水(或，可替代地，另一种合适的冷却剂)来冷却样本的冷却器28中进行的。冷却水通过一个机电(例如，螺线管)阀48进入该冷却器，该机电阀是基于蒸汽样本的测量温度来控制的(通过温度传感器46)。一旦被冷凝，蒸汽如前所述地流入倒置的桶形件中并且被捕获在该倒置的桶形件中。
[0034]如图5所示，所披露的系统10采用一个计算机，该计算机是一个PLC50形式的并且被可操作地连接成(I)接收来自蒸汽干度计和不凝性气体计各自所使用的传感器20、22、26、36、44和46的数据，并且(2)运行加热器24和阀38、42和48。PLC50也被编程为包括(I)基于这些感测出的蒸汽样本状况来对蒸汽样本干度加以确定的第一逻辑，以及(2)对冷凝的蒸汽样本中的冷凝液体与不凝性气体的比率(NCG比率)加以确定的第二逻辑。该PLC50被编程为通过按照可控地向蒸汽样本供热(在图1中以3示出)所要求地、根据感测出的压力(来自传感器20)和温度(来自传感器22和传感器26)地对加热器24进行致动的方式来操作该加热器。在所披露的系统的一个实施例中，该控制逻辑利用了感测到的压力和感测到的温度，并且通过参照存储在该计算机的存储器中的一个查询表中的蒸汽表格来确定是否要求额外的热量。在一个具体实施例中，该系统参照了储存在该计算机的存储器中的莫利尔图。
[0035]图5所展示的系统还包括一个监视器，或其他合适的显示装置52，该监视器被恰当地连接以用于持续地显示推导出的干度/过热信息以及NCG比率的数据，从而允许蒸汽系统操作员根据系统无需操作员控制地自动、实时得出的蒸汽品质数据来监测蒸汽品质。
[0036]PLC、温度传感器、压力传感器、阀以及开关是从本领域技术人员熟知的许多供应商处可商购的。一种合适的PLC可从美国德克萨斯州Sugar Land的日本横河公司(Yokogawa Corporation of America of Sugar Land, Texas)获得。
[0037]在图5所展示的实施例中，这种PLC被编程为接收来自这些感测输入的数据、控制NCG计中的这些阀、并且推导出蒸汽样本的干度和NCG比率。应该理解的是，该系统可以被替代地设计成使得该PLC执行并非全部的、或不执行对感测信号的分析，而是简单地接收与感测出的温度和压力以及累计的体积状况相应的数据，并且将其发送给一个中央计算机。因此，数据分析可以是如图5所示地由PLC来执行的、是由通过一个传统网络与一个或多个所披露的系统10相连接的中央计算机来执行的、或是以某些希望的结合由每个PLC和中央计算机来执行的。
[0038]还应注意的是，尽管所展示的实施例利用了一个单一的PLC来控制整个系统10，但可以组合使用一个或多个可编程微处理器(未示出)来实施所阐述的系统功能。
[0039]现在参照图6和图7，对所披露的系统10采用来得到和推导出蒸汽干度和NCG比率的方法进行进一步地说明。
[0040]图6展示了一种用来确定蒸汽干度的方法。如前所述，并且如在60所指示的，该系统接收来自传感器20的压力数据，该压力数据指示了在蒸汽进入节流式热量计之前该蒸汽样本的压力。在62，该系统然后对蒸汽穿过经校准的孔18而进入之后的在节流式热量计16中的、在大气压下的蒸汽的温度进行测量。在64，该系统然后根据这些压力值和温度值来确定处在节流式热量计中的样本是否是处于一种过热状态下。如果不是，该系统则在66致动加热器以便将一个经测量的量值的热能供应给蒸汽样本。该系统然后持续监测蒸汽的温度以便确定何时蒸汽达到了过热状态。一旦蒸汽达到了过热状态，该系统然后在68根据该系统为使得蒸汽过热而输入的这个能量的量值来确定该样本的干度。
[0041]图7展示了用来确定蒸汽干度的另一种方法。如前所述，并且如在70所指示的，该系统接收来自传感器20的压力数据，该压力数据指示了在蒸汽进入节流式热量计之前该蒸汽样本的压力。在72，该系统然后对通过经校准的孔18之后处于节流式热量计16中的蒸汽(在大气压下)的温度进行测量。根据这些压力值和温度值，该系统然后确定管道中的初始蒸汽样本是否具有大于I的干度。如在74所示出的，这可以是通过基于已知的初始压力并且使用存储在PLC中的莫利尔图来推测出低(大气)压下的温度而实现的。在76，如果确定了在22测量出的温度低于这个推测出的假想温度，则该系统在78致动加热元件以便加热该样本。该系统然后持续地监测该蒸汽样本的温度以便确定在何时蒸汽达到了该推测出的温度。一旦蒸汽达到了这个推测出的温度，该系统则在79根据为使得蒸汽过热而由系统(即，电阻元件24)输入的这个能量的量值来确定该样本的干度。[0042]在这些披露的实施例中，系统10将蒸汽干度表示为(干蒸汽的质量)与(干蒸汽质量加水的质量)的比率。因此，干度值X会具有一个O与I之间的值，X = O对应于水，而X = I对应于100%的干蒸汽。如果X>1，则管道中的初始蒸汽是过热的。
[0043]图8展不了所披露的系统用来推导出NCG含量(该NCG含量可以表不为不凝性气体的质量与冷凝液体的质量的比率，X)的方法。如前所述，该蒸汽样本一离开干度计16，就进入NCG计14中、并且该蒸汽样本被冷凝，如在80所指示的。再次如前所述，在82累积NCG,并且在84累积该液体蒸汽冷凝物。该系统然后在86和88对应地测量该NCG的压差和该冷凝蒸汽的压差。在90和100对应地将该NCG的压差和该冷凝液体的压差与预设压力值相比较，这些预设压力值是针对气体的ΛPG设定和针对冷凝物的ΛPC设定。这些预设值代表了气体的已知的体积和冷凝物的已知的体积。
[0044]如果NCG的压差达到了预设值，则系统在92致动一个阀来释放所捕获的气体并且将这个已知的体积加到已累积的气体体积Gae。上。类似地，如果该冷凝液体蒸汽的压差达到了预设值APCi5ffi，则系统在102致动一个阀来释放储罐中的液体并且将这个已知的体积加到已累积的冷凝物体积Cacx上。
[0045]如果NCG的压差没有达到该预设值，则系统在94允许气体继续收集在倒置的桶形件中。类似地，如果冷凝物的压差没有达到其相应的预设值，则系统在104允许冷凝物继续填充这些储罐。
[0046]系统10继续收集并且记录不凝性气体的体积和冷凝液体蒸汽的体积直至在96和106 一个预定的时间间隔逝去，这时，系统在108利用所记录的已累积的气体数据Gaee和所记录的已累积的冷凝液体数据Cacx来推导出这些对应的质量和NCG比率。在所披露的实施例中，该系统以cm3NCG/cm3来表述冷凝物的比率。
[0047]本领域的技术人员应该理解的是，为确保这种干度的测量值和NCG的测量值是准确的，必须有多种不同的重要控制就位。例如，必须持续地监测这个经校准的孔的大小以便确定是否已经发生了不可接受水平的腐蚀或阻塞。第二，必须校准整个系统的热损耗。第三，必须校准所有的温度和压力探头。
[0048]一种可以用于监测该经校准的孔的状态的方法包括定期地对收集该冷凝物所要求的时间进行确定。如果收集冷凝物所要求的时间增加，但蒸汽压力保持不变，则这种增加表明了这个经校准的孔已变得阻塞。类似地，如果用于收集冷凝物的时间减少，但蒸汽压力保持不变，则这个经校准的孔已经被腐蚀，需要重新校准。
[0049]因此应理解的是，所披露的系统以一种高准确度测量蒸汽的品质(即，干度/过热)和不凝性气体比率。此外，所披露的系统可以持续地、远程监控和校准以便在对数据收集、干度计算、或不凝性气体含量计算没有人为的干预的情况下确保一致的准确度，并且确保了最少的用于校准的人为干预。
[0050]虽然以上阐述了多个示例性实施例，但这些实施例并不旨在说明本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的文字是描述性的而非限定性文字，并且应当理解的是可以做出多种不同变体而不偏离本发明的精神和范围。另外，多种不同实施例的特征可以组合以形成本发明其他的实施例。
【权利要求】
1.一种用于测量流过一个导管的蒸汽品质的系统，包括: 一个蒸汽干度计，该蒸汽干度计具有一个节流式热量计、用于感测该热量计的蒸汽上游的热力学状况的至少一个传感器、用于感测该热量计中的蒸汽样本状况的至少一个其他的传感器、以及用于向该蒸汽样本施加热量的一个可控式热量输入件； 一个不凝性气体计，该不凝性气体计包括用于对一个过热蒸汽样本进行冷凝的一个冷却器、以及一个储罐；该储罐包括:一个倒置的桶形件，该冷凝物和这些不凝性气体在该倒置的桶形件处分离并且被捕获；可操作地连接到该倒置的桶形件上的至少一个传感器；以及可操作地连接到该储罐上的至少一个其他的传感器；以及 一个计算机，该计算机可操作地连接到位于该蒸汽干度计和该不凝性气体计中的这些传感器上，以用于定期地接收与该蒸汽干度计和该不凝性气体计各自中的这些所感测蒸汽样本的状况相对应的数据信号，该计算机包括:根据这些所感测蒸汽样本的状况来对该蒸汽样本的干度加以确定的第一逻辑、以及根据该倒置的桶形件和该储罐中的这些所感测蒸汽样本的状况来对该冷凝蒸汽样本中的水与不凝性气体的比率加以确定的第二逻辑。
2.如权利要求1所述的系统进一步包括一个显示器，该显示器用于定期地显示所推导出的干度和NCG比率的数据。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该干度计包括一个压力感传感，该压力传感器用于感测该热量计上游的蒸汽压力；以及一个温度传感器，该温度传感器用于感测该热量计中的该蒸汽样本的温度。
4.如权利要求 1所述的系统，该干度计中的该可控式加热器是一个电阻加热器。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该可操作地连接到该倒置的桶形件上的传感器是一个压力传感器，并且该可操作地连接到该储罐上的传感器是另一个压力传感器。
6.如权利要求1所述的系统，其中，该计算机是一个单一的可编程逻辑控制器。
7.如权利要求1所述的系统，其中，该干度计包括一个经校准的孔，该改向的蒸汽样本穿过该经校准的孔而从该导管不做功地进入；用于感测该热量计上游的蒸汽的热力学状况的该至少一个传感器是一个压力传感器，用于感测该热量计中的该蒸汽样本的状况的该至少一个其他的传感器是一个温度传感器，并且该可控式加热器是一个电阻加热器。
8.一种用于测量流经一个导管的蒸汽品质的系统包括:(I) 一个转向器，该转向器用于使来自该导管的一个蒸汽样本转向；(2) —个蒸汽干度计，该蒸汽干度计具有:一个节流式热量计，该节流式热量计包括一个经校准的孔，该经转向的蒸汽样本穿过该经校准的孔而从该导管不做功地进入；一个压力传感器，该压力传感器用于感测该热量计上游的蒸汽压力；一个第一温度传感器，该第一温度传感器用于感测该热量计中的该蒸汽样本的温度；以及一个可控式热量输入件，该可控式热量输入件用于加热该蒸汽样本；(3) —个不凝性气体计，该不凝性气体计包括:一个冷却器，该冷却器用于使得该过热蒸汽样本冷凝；一个注入器，该注入器用于将冷凝的蒸汽注入一个储罐，该储罐包括一个倒置的桶形件，冷凝液体和这些不凝性气体在该倒置的桶形件处被分离并且被捕获，一个第一压力传感器，该第一压力传感器可操作地连接到该倒置的桶形件上以用于测量这些被捕获的气体的压力，以及一个第二压力传感器，该第二压力传感器可操作地连接到该储罐上以用于测量该被捕获的冷凝物的压力；(4) 一个计算机，该计算机可操作地连接至该蒸汽干度计中的该压力传感器和该温度传感器并且可操作地连接至该不凝性气体计中的该第一压力传感器和该第二压力传感器，以用于定期地接收与该蒸汽干度计中的这些所感测蒸汽的状况相对应的这些数据信号和与该不凝性气体计中的所收集的冷凝水和不凝性气体相对应的这些数据信号，该计算机包括:根据这些所感测蒸汽样本的状况来对该蒸汽样本的干度加以确定的第一逻辑，以及对该冷凝蒸汽样本中的冷凝物与不凝性气体的比率加以确定的第二逻辑；以及(5) —个显示器，该显示器用于如所希望地定期或持续显示该推导出的干度和NCG比率数据。
9.一种用于测量流经一个导管的蒸汽品质的方法，包括以下步骤: 通过以下方式来确定该蒸汽的干度，即，感测一个节流式热量计上游的一个经转向的蒸汽样本的一种热力学状况，使该蒸汽样本转向进入一个节流式热量计中，感测该热量计中的该蒸汽样本的状况，并且可控地加热该蒸汽样本，并且根据这些所感测蒸汽样本的状况来确定该蒸汽样本的干度； 通过以下方式来确定该蒸汽中不凝性气体与冷凝物的比率，即，使得该蒸汽样本冷凝，分离和收集该冷凝物和不凝性气体，并且确定在所收集的蒸汽样本中的不凝性气体与冷凝物的体积比率，并且 如所希望地定期或持续显示所推导出的干度和NCG比率的数据。
【文档编号】G01N7/14GK104011527SQ201280062485
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年10月28日
【发明者】艾伯特·R·L·M·范韦弗 申请人:阿姆斯特朗全球控股公司