[發明專利]根據流量值自調節電機轉速的尾氣自動收集方法及裝置

有效

• 申請號: 201510465348.2
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN105004582B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 竺林坤;胡佳成;李東升;張洪軍
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 王佳健

技術領域

本發明涉及一種尾氣收集裝置，尤其是涉及根據流量值自調節電機轉速的尾氣自動收集方法及裝置。

背景技術

近年來，天然氣熱值測量方面的研究工作在很多的科研院所進行，能量計量反映的是天然氣的熱能，作為最能反映其燃料特點的一種合理和科學的計量方式，在天然氣貿易中被廣泛采用。

然而，我國目前尚普遍采用以體積計量作為天然氣貿易結算的依據。我國在包括天然氣在內的燃氣熱值計量基標準方面還比較落后，現有燃氣熱值計量體系不能滿足氣體能源的快速發展。針對以上的現狀，開始研制開發一套基于燃燒法的高準確度燃氣熱值測定裝置，其中需要對尾氣組分進行潛熱的分析計算。

發明內容

針對背景技術的不足，本發明的目的在于提供根據流量值自調節電機轉速的尾氣自動收集裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明裝置中的伺服電機經減速器通過固定在底座的上端鋼板上，所述的減速器通過聯軸器與滾珠絲桿一端連接，所述的滾珠絲桿端部由軸承支撐，且軸承固定于底座的上端鋼板；所述的滾珠絲桿另一端通過與活塞桿內部相連接，且與滾珠絲桿相配合的滾珠螺母固定與活塞桿法蘭上；所述的活塞桿法蘭通過螺釘與運動塊相固定，所述的運動塊與安裝在底座上的直線導軌相固定；光柵尺的標尺光柵固定在所述的底座一側，光柵尺的讀數頭固定在所述的運動塊一側；與所述的活塞桿相配合的活塞缸一端固定于安裝在支架上表面的支撐板，活塞缸另一端通過螺釘與缸蓋連接。缸蓋底部中心與三通閥的一端連接，三通閥另兩端分別與第一電磁閥的一端、第二電磁閥的一端連接；所述的第二電磁閥另一端與煙氣分析取樣容器相連；所述的第一電磁閥的另一端與儲氣罐出氣口相連，燃燒池的輸出端通過干燥裝置與儲氣罐進氣口相連；在儲氣罐進氣口上還設置有氣體流量計；所述的儲氣罐上端裝有第一壓力傳感器，所述的燃燒池上端裝有第二壓力傳感器；所述的伺服電機轉速與氣體流量計測得的流量值有關；伺服電機用于調整儲氣罐中的氣壓值，使得燃燒池過程中，該氣壓值始終趨于設定的中間值。

利用上述裝置進行尾氣收集的方法，打開兩個第一電磁閥和第二電磁閥，由小型真空泵吸收裝置中管路的空氣，當管路中的空氣吸收完畢時，使用惰性氣體對裝置管路進行清洗，清洗結束后，檢測儲氣罐及燃燒池中的壓力，設定初始值；當燃氣進入燃燒池時，關閉跟煙氣分析取樣容器相連的第二電磁閥，燃燒后的尾氣將從燃燒池出來，先進入干燥裝置中，干燥裝置將對尾氣中的水蒸氣進行吸收；然后將流經氣體流量計，使氣體流量計顯示數值，最后將進入儲氣罐中，儲氣罐上的第一壓力傳感器將檢測到儲氣罐中的壓力，此時氣壓值將高于初始值，由于將壓力值反饋到下位機中存在時間差，則不能實時控制伺服電機抽取氣體的多少，故設定某個大于初始值的氣壓值為中間值，根據氣體流量計傳送出的流量值，來控制伺服電機的轉速大小，使儲氣罐中的氣壓值始終趨于設定的中間值；當燃燒結束后，氣體流量計將會出現數值為0，停留一段時間后，繼續轉動電機，使裝置的中管路的氣壓值趨向于設定的初始值；然后充一定量的惰性氣體洗滌裝置后，伺服電機將停止轉動，進行活塞缸收集氣體體積計算；裝置收集完尾氣后，關閉跟入氣管相連的電磁閥，打開跟煙氣分析取樣容器相連的電磁閥，反向轉動伺服電機，排出一定量的尾氣進入煙氣分析取樣容器中，選用紅外氣體分析儀，進行氣體組分跟濃度分析。

與背景技術相比，本發明的有益效果是：

1. 本發明中的一種尾氣收集裝置是一套比較智能的自動控制收集尾氣裝置，能夠測量出尾氣收集的體積，且測量體積精度較高，其擴展不確定為0.1%（k=2）。

2. 裝置所采用的是自動控制收集方式，通過氣體流量計顯示的數值來控制電機轉動量，從而達到收集尾氣的同時不影響燃燒池燃燒的效果。

3. 裝置所采用的是氣體流量計是高精度的微小流量氣體流量計，能夠實時精確檢測出流經氣體流量計的氣體流量值。

4. 整個裝置以活塞缸體積為計量標準，利用光柵尺將活塞位移反饋給控制系統，實現一個閉環測量系統。同時安裝了壓力傳感器和溫度傳感器可對系統進行溫度壓力補償，大大提高了裝置的體積測量精度。

5.干燥裝置中的干燥罐采用水平放置方式，便于氣體的流動，且采用三道吸收方式能夠使尾氣中的水蒸氣充分的吸收，且便于拆卸下各個干燥罐進行稱量及更換罐內的吸收劑。

附圖說明

圖1是本發明的結構主視圖；

圖2是本發明的結構立體圖；