[發明專利]一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置及方法

在審

• 申請號: 202010193230.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111366390A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 蔣路漫;陳柳宇;周振;張文;孫東奇;明強;葉小芳;郭家明;杜思露;劉媛
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，包括數據采集組件，該組件包括通過氣管依次串聯的電磁閥、轉子流量計(2)、水蒸氣吸附柱(5)、二氧化碳傳感器(7)、二氧化碳吸附柱(6)、氧氣傳感器(8)和氣泵(1)，所述的電磁閥包括并聯的第一電磁閥(3)和第二電磁閥(4)，其特征在于，該裝置還設有封裝在防水箱(9)內部的控制器以及與控制器連接的數據分析儀、內存卡和天線，所述的控制器通過繼電器(10)與第一電磁閥(3)和第二電磁閥(4)連接，所述的數據分析儀與二氧化碳傳感器(7)以及氧氣傳感器(8)連接。

2.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的數據分析儀通過以下計算公式確定溶氧傳遞效率OTE：

其中，Y_R為空氣中氧氣的物質的量分數，Y_og是尾氣中氧氣的物質的量分數，MV_og和MV_R分別為空氣和尾氣的氧氣分壓，MR_o/i和MR_og/i分別為空氣中和尾氣中氧氣與惰性氣體的物質的量分數之比，和分別為空氣和尾氣中二氧化碳的物質的量分數，和分別為空氣和尾氣中水蒸氣的物質的量的分數。

3.根據權利要求2所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的數據分析儀通過校正公式計算氧氣的含量濃度，進一步計算氧氣物質的量分數，所述的校正公式為：

C＝(T-Zero)×O₂/(Span-Zero)

其中，C為實際氧氣含量濃度，T為實際氧氣傳感器(8)輸出的電信號，Zero是校零時氧氣傳感器(8)輸出的電信號，O₂是校準時氧氣含量濃度，Span是校準時氧氣傳感器(8)輸出的電信號。

4.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的防水箱(9)內設有與控制器連接的濕度傳感器和溫度傳感器。

5.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的防水箱(9)上設有與控制器連接的顯示面板(12)。

6.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的防水箱(9)上設有與控制器連接的控制旋鈕(13)。

7.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，還包括手提箱(11)，所述的數據采集組件和防水箱(9)均置于手提箱(11)中。

8.根據權利要求1所述的一種便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置，其特征在于，所述的氣泵(1)為24V單向雙頭氣泵。

9.一種采用權利要求1-8任一所述的便攜式曝氣器充氧性能實地在線測定裝置的測定方法，其特征在于，具體為：

打開氣泵(1)，通過轉子流量計(2)監測氣壓并使氣壓保持恒定，控制器通過繼電器(10)打開第一電磁閥(3)，所述的第一電磁閥(3)一端的氣管管口抽取空氣至第一設定時間，控制器通過繼電器(10)關閉第一電磁閥(3)并打開第二電磁閥(4)，所述的第二電磁閥(4)一端的氣管管口抽取尾氣至第二設定時間，所述的數據分析儀接收二氧化碳傳感器(7)和氧氣傳感器(8)的電信號并計算OTE，將該OTE平均值存儲在內存卡中，所述的天線將該OTE平均值傳輸至云端。