一種差壓式測量裝置的制作方法

本申請涉及環境監測技術領域，尤其涉及一種差壓式測量裝置。

背景技術：

近年來，國家頒布了嚴格的環保排放法規，煙氣流速作為“節能減排”的重要監測依據，流速測量設備的精度要求越來越高。國內煙氣流速的測量方法中，皮托管法和熱平衡法為點式測量，超聲波法為線式測量，三者均為濕基流速。我國主要安裝的為皮托管差壓法，一般的，皮托管流速測量技術在直管段不能充分滿足要求的情況下，測量不具有代表性。

作為環保監管部門，傳統煙氣流速的測量采取人工皮托管差壓法。如圖1所示，測試第一測點快結束時儀器蜂鳴器鳴叫10秒，比對操作人員根據采樣槍上的記號快速平移到下一測點位置，時刻保持采樣槍水平放置，按照這種方法，逐點測量5個測試斷面的差壓平均值，得到一組差壓平均值。根據多次測量結果，得出速度場系數，來修正在線儀表。然而，對于國家重點監控企業安裝的固定污染源煙氣CEMS的比對監測，每年至少4次，每季度至少1次，固定污染源煙氣CEMS的入網驗收，168小時之后，還有1次。那么多次的手工比對測試，在線流速儀表無法做到每次都能滿足測量考核指標的要求。并且由于要求皮托管采樣槍水平放置，所以，在做流速比對采樣時，雖然規范測試人員的操作方法，仍無法避免人為因素造成流速測量誤差。而環保監管部門的手工比對結果，直接決定著在線煙氣監測系統的合格與否。

現有標準的在線S型皮托管流量計是：單根S型皮托管作為取壓裝置，通過正壓側取壓管和負壓側取壓管測得差壓值，再通過微差壓變送器轉換為電流值。如圖2所示，S型皮托管經過法蘭3，固定在煙囪/煙道，經過S型皮托管的正壓取壓管2和負壓取壓管1測量的差壓值，經過正壓側反吹電磁閥6和負壓側反吹電磁閥7，連接至微差壓變送器8，通過微差壓變送器8將差壓信號轉換為電流信號，最終由差壓值計算出煙氣流量。其中4和5接反吹壓縮空氣。上述在線S型皮托管流量計的局限性在于只能測量處于煙道/煙囪內部某一點位的差壓值，在直管段不能充分滿足要求，在流場分布不均的情況下，單點差壓測量值不具有代表性，誤差較大。而且這種在線皮托管差壓法測量單點，與人工皮托管差壓法流速測量多個斷面的流速平均值相比，無法達到人工比對監測的考核指標要求。

綜上，現有皮托管法測量煙氣流速存在：手工操作效率低、誤差大，在線單點測量不具有代表性，無法滿足監測考核指標等缺點。

技術實現要素：

本申請的一個目的是提供一種差壓式測量裝置，解決現有皮托管法測量煙氣流速存在的手工操作效率低、誤差大，在線單點測量不具有代表性，無法滿足監測考核指標的問題。

根據本申請的一個方面，提供了一種差壓式測量裝置，該裝置包括：

S型皮托管，以及帶動S型皮托管運動的移動裝置，所述移動裝置包括傳動齒條和齒輪，和/或滾筒，所述S型皮托管和傳動齒條固定連接。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述齒輪上下對稱設置，或滾筒上下對稱設置，或齒輪與滾筒上下對稱設置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：驅動齒輪運轉的電機。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：與電機連接的PLC控制系統。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統，具體用于在S型皮托管進入或退出煙道的過程中，觸發所述電機帶動S型皮托管移動，進行斷面逐點位測量。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統通過其內置時鐘，控制S型皮托管在各個斷面點位的測量時間。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統通過其內置計數器，控制S型皮托管在斷面點位之間的移動距離。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統，通過改變電機的供電電極，實現電機的正反轉，進而實現S型皮托管進入和退出煙道的動作。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：與S型皮托管連接的微差壓變送器。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述S型皮托管通過一軟管與微差壓變送器連接。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述軟管呈可伸縮螺旋狀設置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：滾輪，具體用于對S型皮托管和傳動齒條形成定位作用。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：放置移動裝置的固定裝置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述固定裝置呈兩端敞口的槽型設置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：支撐固定裝置的支撐裝置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述S型皮托管和傳動齒條通過焊接固定連接。

與現有技術相比，本申請提供的差壓式測量裝置，包括：S型皮托管，以及帶動S型皮托管運動的移動裝置，所述移動裝置包括傳動齒條和齒輪，和/或滾筒，所述S型皮托管和傳動齒條固定連接。本申請利用機械式逐點循環測量達到多點差壓流速測量的目的，減小測量誤差，能滿足煙氣流速監測考核指標的要求。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1示出現有技術中采用人工皮托管差壓法測量煙氣流速的結構示意圖；

圖2示出現有技術中在線S型皮托管流量計的結構安裝示意圖；

圖3示出根據本發明一個方面的差壓式測量裝置的主視圖；

圖4示出根據本發明一個方面的差壓式測量裝置的側視圖；

圖5示出根據本發明一個方面的差壓式測量裝置的俯視圖；

圖6示出根據本發明一個方面的差壓式測量裝置的PLC控制系統控制電機帶動S型皮托管移動的工作示意圖；

圖7示出根據本發明一個方面的差壓式測量裝置的PLC控制系統控制電機正反轉的電路圖；

附圖標記：

1支撐裝置，2支撐架，3傳動齒條，4S型皮托管，5敞口U型槽，6齒輪，7電機，8微差壓變送器，9PLC控制系統，10滾筒，11滾輪，12軟管；

附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。

具體實施方式

為了使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本申請作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本申請保護的范圍。

下面結合附圖對本申請作進一步詳細描述。

根據本申請的一個方面，提供一種差壓式測量裝置，該裝置包括：

S型皮托管，以及帶動S型皮托管運動的移動裝置，所述移動裝置包括傳動齒條和齒輪，和/或滾筒，所述S型皮托管和傳動齒條固定連接。具體的，所述S型皮托管和傳動齒條通過焊接固定連接。

本申請利用機械式逐點循環測量達到多點差壓流速測量的目的，減小測量誤差，能滿足煙氣流速監測考核指標的要求。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述齒輪上下對稱設置，或滾筒上下對稱設置，或齒輪與滾筒上下對稱設置。本申請實施例所述滾筒不僅可以達到輸送S型皮托管運動的目的，而且可以減小摩擦。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：驅動齒輪運轉的電機，以及與電機連接的PLC控制系統。所述PLC控制系統，具體用于在S型皮托管進入或退出煙道的過程中，觸發所述電機帶動S型皮托管移動，進行斷面逐點位測量。

本申請運用S型皮托管差壓流速測量器件，基于PLC控制系統和機械式逐點循環測量，作為在線差壓流速的測量裝置，將現有技術中的單點S型皮托管差壓測量方式改進為逐點循環測量差壓，為污染物排放企業提供了一種可選擇的煙氣流速測量裝置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統通過其內置時鐘，控制S型皮托管在各個斷面點位的測量時間。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統通過其內置計數器，控制S型皮托管在斷面點位之間的移動距離。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統，通過改變電機的供電電極，實現電機的正反轉，進而實現S型皮托管進入和退出煙道的動作。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：與S型皮托管連接的微差壓變送器。所述S型皮托管通過一軟管與微差壓變送器連接。所述軟管呈可伸縮螺旋狀設置。

本申請軟管是具有彈性的可伸縮的螺旋狀設置的軟管，以便于S型皮托管的伸縮運動。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：滾輪，具體用于對S型皮托管和傳動齒條形成定位作用。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：放置移動裝置的固定裝置。所述固定裝置呈兩端敞口的槽型設置。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，還包括：支撐固定裝置的支撐裝置。

如圖3至圖5所示，為本發明提供的一種差壓式測量裝置的具體實施例，其中，所述支撐裝置1上安裝支撐架2，所述支撐裝置1內可放置微差壓變送器8和PLC控制系統9；在所述支撐架2上放置有供傳動齒條3和S型皮托管4穿過的固定裝置，所述固定裝置為一敞口U型槽5。所述S型皮托管4和傳動齒條3固定連接；在所述傳動齒條3上方設有帶動傳動齒條3運動的電機同軸齒輪6；所述電機同軸齒輪6連接一電機7；所述電機7與PLC控制系統9連接；所述微差壓變送器8通過一軟管12與S型皮托管4連接。

具體的，所述電機7可通過螺絲固定在敞口U型槽5外一側，與電機同軸齒輪6連接。

本申請實施例，PLC控制系統9觸發電機7工作，電機7通過電機同軸齒輪6，帶動所述傳動齒條3運動，所述S型皮托管4與所述傳動齒條3固定在一起，進而帶動所述S型皮托管4進入或退出煙道運動。

本申請由于S型皮托管與傳動齒條固定，避免了類似手工皮托管差壓法流速測量，因持槍角度造成的人為因素誤差。本申請實施例基于PLC控制系統與機械式逐點循環測量達到在線多點差壓流速測量的目的，減小測量誤差，能滿足煙氣流速監測考核指標的要求。

進一步地，上述實施例中，還包括：設置于傳動齒條3上方的滾輪11，具體用于對傳動齒條3和S型皮托管4形成定位作用。本申請實施例中滾輪11的設置，可防止傳動齒條3和S型皮托管4在進入或退出煙道的過程中，出現一端下沉，一端上翹的現象。

進一步地，上述實施例中，所述敞口U型槽5底部設有輸送S型皮托管4和傳動齒條3的傳動滾筒10。本申請實施例傳動滾筒10的設置，可減小摩擦，方便S型皮托管4和傳動齒條3的運動。

進一步地，上述實施例中，所述PLC控制系統9，具體用于在S型皮托管4進入或退出煙道的過程中，觸發所述電機7帶動S型皮托管4移動，進行斷面逐點位測量。

本申請實施例運用S型皮托管差壓流速測量器件，基于PLC控制系統和機械式逐點循環測量，作為在線差壓流速的測量裝置，將現有技術中的單點S型皮托管差壓測量方式改進為逐點循環測量差壓，為污染物排放企業提供了一種可選擇的煙氣流速測量裝置。

具體的，如圖6所示，根據本申請一個方面的差壓式測量裝置的PLC控制系統控制電機帶動S型皮托管移動的工作過程如下：

在S型皮托管進入煙道的過程中，在第1點測量15分鐘，之后由PLC控制器觸發所述電機，帶動S型皮托管移動到第2點測量15分鐘，依次測量5個斷面點位的差壓流速平均值，完成S型皮托管進入煙道方向的逐點測量。

在S型皮托管退出煙道的過程中，同樣逐點各個斷面測量15分鐘，依次完成5個斷面點位的差壓流速平均值測量以后，S型皮托管退回到最初的測量位置。至此，完成進入煙道方向和退出煙道方向的一次循環測量，然后，再開始下一輪循環測量。

本申請通過逐點位循環測量，測量精度高，誤差小，為固定污染源煙氣CEMS調試和驗收，以及環保監管部門的季度比對，提供可靠的煙氣流速測量結果。本申請逐點循環測量過程全自動化，有效提高了S型皮托管差壓式流量計的測量精度。

進一步地，上述實施例中，所述PLC控制系統9通過其內置時鐘，控制S型皮托管4在各個斷面點位的測量時間。

本申請實施例可通過PLC控制系統的內置時鐘來精準控制各個斷面點位的測量時間。本申請單點斷面測量時間由PLC控制系統的內置時鐘控制，單點斷面測量時間更精確。

進一步地，上述實施例中，所述PLC控制系統9通過其內置計數器，控制S型皮托管4在斷面點位之間的移動距離。

本申請實施例S型皮托管在各斷面點位之間的移動距離，通過PLC控制系統的內置計數器來完成，精確控制斷面點位之間的移動距離。本申請各斷面點位之間的移動距離，由PLC控制系統的內置計數器控制，比手工測試人員靠肉眼觀察，更精準，效率更高。

進一步地，上述實施例中，所述PLC控制系統9，通過改變電機7的供電電極，實現電機7的正反轉，進而實現S型皮托管4進入和退出煙道的動作。

如圖7所示，本申請PLC控制系統通過其內置時間繼電器觸發輸出點Q，來控制中間繼電器，電機的供電由常閉觸點變為常開觸點，通過改變電機的供電電極，來實現電機的正反轉，進而實現S型皮托管進入和退出煙道的動作。

進一步地，上述差壓式測量裝置中，所述PLC控制系統，可優選的采用西門子S7-200小型PLC，成本低廉。

可選的，上述差壓式測量裝置中，所述電機采用12V直流電機。

本申請基于PLC控制系統與機械式逐點循環測量，達到在線多點差壓流速測量的目的。與人工皮托管差壓法流速測量相比，減小了測量誤差，提高了工作效率，更能滿足煙氣流速監測考核指標的要求。此外，本申請與熱導式和超聲波法流量計相比，節省成本；與矩陣式差壓流量計相比，安裝、維護更方便，更容易實現。

綜上，本申請運用最常見、最普通的S型皮托管差壓流速測量器件，基于PLC控制系統與機械式逐點循環測量差壓，作為在線差壓流速的測量裝置，完全與人工S型皮托管差壓法的測量相匹配，但與人工皮托管差壓法相比，本申請測量精度更高，誤差更小。本申請將單點S型皮托管差壓測量方式改為逐點循環測量差壓，為污染物排放企業提供了一種可選擇的煙氣流速測量方式，為固定污染源煙氣CEMS調試和驗收，以及環保監管部門的季度比對，提供可靠的煙氣流速測量結果。

顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內。

對于本領域技術人員而言，顯然本申請不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本申請的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本申請。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申請的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化涵括在本申請內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，顯然“包括”一詞不排除其他單元或步驟，單數不排除復數。裝置權利要求中陳述的多個單元或裝置也可以由一個單元或裝置通過軟件或者硬件來實現。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。