[發明專利]一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法及傳感器和系統

有效

• 申請號: 202110620758.5
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113375620B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 孟祥來;何飛杰;郭盛楨;王宜新
• 申請（專利權）人: 杭州華電華源環境工程有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

1.一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法，其特征在于：步驟一、檢測盤管被測位置外側預設位置處的溫度值T_s，并測得的溫度值T_s代入式(1)，解出冰環半徑r₃；預設位置與盤管外側壁間隔設置；檢測溫度值T_s的預設位置到蓄冰盤管軸線的距離r_s滿足下述表達式：

其中，r_max為被測位置的最大冰環半徑，r₂為盤管外半徑；a為調整系數，取值為2～4；

其中，T_b為盤管被測位置中的載冷劑溫度；r_s為檢測溫度處到蓄冰盤管(5)軸線的距離；r₂為盤管外半徑；r₁為盤管內半徑；α_b為盤管內壁與管內載冷劑的對流換熱系數；λ_t為盤管熱導率；λ_ice為冰的熱導率；

步驟二、計算盤管被測位置的冰厚δ_ice＝r₃-r₂。

2.一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法，其特征在于：步驟一、在不同的載冷劑溫度下，對盤管被測位置外側的預設位置的溫度值T_s與冰厚δ_ice進行試驗標定，分別建立不同載冷劑溫度下溫度值T_s與冰厚δ_ice的映射關系，或直接建立載冷劑溫度、溫度值T_s為自變量，冰厚δ_ice為因變量的映射關系；檢測溫度值T_s的預設位置到蓄冰盤管軸線的距離r_s滿足下述表達式：

其中，r_max為被測位置的最大冰環半徑，r₂為盤管外半徑；a為調整系數，取值為2～4；

步驟二、需要測量冰厚時，檢測預設位置的溫度值T_s，并結合被測位置的實際載冷劑溫度，利用步驟一所得的映射關系得到冰厚δ_ice。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法，其特征在于：步驟二中，僅在測得的溫度值T_s＜0℃時檢測冰厚。

4.根據權利要求2所述的一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法，其特征在于：步驟一中，試驗標定的具體過程如下：按照蓄冰盤管(5)在工作時通入載冷劑的條件進行蓄冰；在冰層覆蓋預設位置后，多次測量冰層厚度，且每次測得冰層厚度均對應記錄預設位置的溫度值，直到冰層生長到預設的最大厚度；根據所得的各冰層厚度及對應的溫度值，得到溫度值T_s與冰厚δ_ice的映射關系。

5.一種基于溫度測量的盤管冰厚檢測方法，其特征在于：步驟一、檢測盤管被測位置外側的第一預設位置、第二預設位置處的溫度值T_s1、T_s2，并測得的溫度值T_s1、T_s2代入式(2)，求出冰環半徑r₃；第一預設位置到盤管外側壁的距離小于第二預設位置到盤管外側壁的距離，且第一預設位置與盤管外側壁間隔設置；

其中，r_s1為第一預設位置到蓄冰盤管(5)軸線的距離；r_s2為第二預設位置到蓄冰盤管(5)軸線的距離；T_ice/w為冰水交界面的溫度；

第一預設位置、第二預設位置到蓄冰盤管軸線的距離r_s1、r_s2滿足下述表達式：

其中，r_max為被測位置的最大冰環半徑，r₂為盤管外半徑；a₁為內調整系數，取值為10～20；a₂為外調整系數，取值為2～4；

步驟二、計算盤管被測位置的冰厚δ_ice＝r₃-r₂。