[發(fā)明專利]一種監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法及設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810016965.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN108562336A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭軍;謝靖;龔躍球;陳博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F1/00
• 分類號(hào): G01F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

在待測(cè)煙囪的排放口安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)：所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪正對(duì)煙囪排放口，通過所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)將氣體排放時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；

獲取待檢測(cè)參數(shù)：所述待檢測(cè)參數(shù)包括煙囪通道內(nèi)排放的氣體濃度參數(shù)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)包括所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓以及將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換效率;

根據(jù)獲取的所述待檢測(cè)參數(shù)通過式(2)和式(1)計(jì)算氣體流量：

式（1），

其中：

P為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率，根據(jù)式(2)得到：

式（2），

U為采集到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓，R為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的負(fù)載；為風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換效率；是氣體濃度；r為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪半徑；

不管排放時(shí)氣體流量的大小，通過對(duì)測(cè)量到的瞬時(shí)所述待檢測(cè)參數(shù)隨時(shí)間進(jìn)行積分，持續(xù)更新排放氣體的流量。

2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法，其特征在于，所述氣體的濃度參數(shù)是通過放置在煙囪通道內(nèi)的MQ-2濃度傳感器獲取。

3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法，其特征在于，所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能的轉(zhuǎn)換效率通過與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連的電流傳感器獲取。

4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓通過PCI6251數(shù)據(jù)采集卡采集獲取。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的方法，其特征在于，還包括報(bào)警步驟，具體為：如果計(jì)算出的氣體流量數(shù)值超過預(yù)設(shè)閥值，則輸出報(bào)警信號(hào)。

6.一種用于監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的設(shè)備，其特征在于，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(104)、處理單元(100)，與所述處理單元(100)相連的氣體濃度測(cè)量單元(102)，一端與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(104)相連另一端和所述處理單元(100)相連的效率測(cè)量單元(103)，一端與處理單元（100）相連、另一端與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)（104）相連用于獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)（104）電壓的數(shù)據(jù)采集卡（106）；

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(104)：用于將排放氣體時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；

所述氣體濃度測(cè)量單元(102)：用于測(cè)量煙囪通道內(nèi)排放的氣體濃度并向所述處理單元(100)輸出電壓模擬信號(hào)；

所述效率測(cè)量單元(103)：用于測(cè)量所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(104)的風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能的轉(zhuǎn)換效率并向所述處理單元(100)輸出模擬電壓信號(hào)；

所述處理單元(100)：包括用于接收氣體濃度測(cè)量單元(102)、效率測(cè)量單元(103)發(fā)送的電壓模擬信號(hào)并將電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，對(duì)所述的數(shù)字量通過(2)和式(1)計(jì)算氣體流量，

式（1），

其中：

P為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率，根據(jù)式(2)得到：

式(2)，

U為采集到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓，R為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的負(fù)載；為風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換效率；是氣體濃度；r為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪半徑；

不管排放時(shí)氣體流量的大小，通過對(duì)測(cè)量到的瞬時(shí)所述待檢測(cè)參數(shù)隨時(shí)間進(jìn)行積分，持續(xù)更新所述排放氣體的流量。

7.如權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括與所述處理單元(100)相連的報(bào)警單元(105)，當(dāng)計(jì)算出的氣體流量數(shù)值超過預(yù)設(shè)閥值，接收所述處理單元（100）的報(bào)警指令進(jìn)行報(bào)警。

8.如權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的設(shè)備，其特征在于，還包括與所述處理單元（100）相連用來顯示得到的所述氣體流量的顯示單元(101)。

9.如權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的設(shè)備，其特征在于，所述氣體濃度測(cè)量單元(102)為MQ-2濃度傳感器。

10.如權(quán)利要求9所述的監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣流量的設(shè)備，其特征在于，所述效率測(cè)量單元(103)為電流傳感器。