[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310060266.0
• 申請(qǐng)日: 2013-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103175944A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彬;陳紹晴;蘇美蓉;宋丹;房德琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/18
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/18;G01N1/14
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)，其置于一沼氣池中，其包括一本體，其特征在于，其還包括一沼液檢測(cè)單元、一沼液儲(chǔ)存單元、一沼液采集單元、一升降單元以及一報(bào)警單元；

所述本體的外廓覆有耐腐蝕橡膠材料；

所述沼液檢測(cè)單元固定在所述本體上，用于檢測(cè)沼液成分和沼氣池壓力；

所述報(bào)警單元與所述沼液檢測(cè)單元相連接，當(dāng)沼液成分?jǐn)?shù)據(jù)和沼氣池壓力數(shù)據(jù)超過(guò)對(duì)應(yīng)閾值后發(fā)出報(bào)警信號(hào)；

所述升降單元為一滾軸絲杠，其一端固定在所述本體的邊緣，其另一端連接所述沼液儲(chǔ)存單元，用于使所述沼液儲(chǔ)存單元在水域中上下移動(dòng)；

所述沼液儲(chǔ)存單元置于所述本體外部，相對(duì)于所述本體上下移動(dòng)，用于潛入水域的不同深度；

所述沼液儲(chǔ)存單元具有一進(jìn)水口和一出水口，所述進(jìn)水口和所述出水口為一通孔，所述的進(jìn)水口處設(shè)置有一進(jìn)水閥，所述的出水口處設(shè)置有一出水閥，分別控制所述水位控制單元中沼液的進(jìn)和出，所述進(jìn)水閥和所述出水閥均為單向閥，所述進(jìn)水口和所述出水口處設(shè)置一粗濾網(wǎng)，用于過(guò)濾沼液中的大尺寸雜質(zhì)；

所述沼液儲(chǔ)存單元還包括一緩沖腔，設(shè)置在所述進(jìn)水閥處，用以控制沼液從所述進(jìn)水閥流入所述沼液儲(chǔ)存單元的速度；所述緩沖腔的外壁為一雙層分隔板，所述分隔板上具有無(wú)數(shù)個(gè)漏水孔，所述漏水孔為蜂窩狀，兩個(gè)分隔板的所述漏水孔交錯(cuò)布置；

所述沼液儲(chǔ)存單元還包括一葉輪單元，所述葉輪單元設(shè)置在所述緩沖腔內(nèi)，所述葉輪單元包括一變距螺旋葉輪組、一定位軸承、一轉(zhuǎn)軸和一支架，所述變距螺旋葉輪組圍繞所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述定位軸承安裝在所述支架上，每組所述變距螺旋葉輪具有固定的相對(duì)位置，

所述變距螺旋葉輪組的第n個(gè)(1≤n≤N)所述變距螺旋葉輪的葉片形狀，從所述變距螺旋葉輪靠近所述進(jìn)水閥的一端至另一端的軌跡方程為：

X_i＝r×cos(θ_i+2π×n/N)，

Y_i＝r×sin(θ_i+2π×n/N)，

Z_i＝(n-1)×(L+a)/N+(θ_i/2π)m×[L-(N-1)a]/N，

其中，r為葉輪葉片任一點(diǎn)的半徑，X_i、Y_i、Z_i為葉輪葉片任一點(diǎn)的坐標(biāo)，Z軸為所述變距螺旋葉輪組的所述轉(zhuǎn)軸，原點(diǎn)為第1個(gè)所述變距螺旋葉輪在Z軸投影上最靠近所述進(jìn)水閥的一端的點(diǎn)；θ_i為坐標(biāo)任一點(diǎn)的螺旋葉片扭轉(zhuǎn)角度；N為葉輪組數(shù)，N為大于1的整數(shù)；a為葉輪間距，0＜a＜L/(N一1)；m為變距螺旋系數(shù)，0＜m＜1；L為所述變距螺旋葉輪組的Z軸投影長(zhǎng)；

所述沼液采集單元與所述沼液儲(chǔ)存單元固定，其一端連接到所述緩沖腔的外壁，其另一端連接到所述沼液檢測(cè)單元，用于輸送所述緩沖腔的沼液到所述沼液檢測(cè)單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)，其特征在于，所述沼液儲(chǔ)存單元按方程所示的速度下降，

當(dāng)h＜1時(shí)，v＝v₀；

當(dāng)h≥1時(shí)，v＝a×ln(h)；

其中，v為所述采集單元2下降的速度；h為所述采集單元2下降的高度；a為一常數(shù)，a＞0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)，其特征在于，所述沼液采集單元具有一水泵，所述水泵抽取沼液，并輸送到所述沼液檢測(cè)單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)，其特征在于，其還包括一通訊裝置，用于反饋所述沼液儲(chǔ)存單元潛入的水域深度和所述沼液檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并在接收到報(bào)警單元發(fā)出的報(bào)警信號(hào)時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沼氣系統(tǒng)能源利用效率方法的監(jiān)測(cè)與預(yù)警平臺(tái)，其特征在于，其還包括一氣泵和一儲(chǔ)氣單元，所述氣泵輸送壓縮氣體或產(chǎn)生負(fù)壓到所述水位控制單元；所述儲(chǔ)氣單元作為壓縮氣體的來(lái)源。