[实用新型]基于平行多囊腔恒压柔性储气柜高度测量的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于沼气工程信息化建设技术领域，具体涉及一种基于平行多囊腔恒压柔性储气柜(PMCF气柜)高度测量的装置。

背景技术

随着新能源技术的发展，生物质能源成为新能源开发技术的研究热点，沼气成为与人们生活息息相关的一种战略资源。沼气发酵不仅解决了大型养殖场及农场的禽畜粪便及秸秆问题，清洁了环境。同时产生的沼气作为一种新能源应用于人们日常生活。沼气发电技术更是沼气转换成其它能量形式的典型范例。生物质能源中的沼气是通过微生物作用产生的，而微生物产沼气是间歇式产沼气，而现实中沼气应用却需要连续不断地气体供应，这就需要一种既可以储存沼气又可以起到缓冲作用的的装置一气柜。PMCF气柜是由同济大学生物质能源研究中心与2003年开发设计的一种柔性干式储气装置，该装置发明以来，高度的测量一直是一个很头疼的问题，曾多次将市场上测量高度的装置和该装置配套使用，效果都不是很好，并且价格较高。因此，迫切需要一种既能满足于要求，价格又很实惠的测量高度的装置。

沼气工程信息化是21世纪沼气工程发展的必然趋势，是信息技术(计算机技术、数据库技术、自动化技术、电子技术、通信技术等)在沼气工程自动化、智能化管理中的应用。PMCF气柜高度测量是利用迅猛发展的信息技术对气柜高度的变化进行实时、高效、智能的监控和管理。从而监测沼气发酵的产气规律、用户沼气用量的配给及沼气发电系统等智能控制等，既减少了管理与运行费用，又以最低代价获取最佳的效果。因此具有良好的经济、社会效益和学术研究价值。

在沼气工程中，PMCF气柜高度的测量精度要求不高，但却要求在工业条件下运行稳定。本实用新型提出的PMCF气柜高度测量装置的测量精度可以根据需求制作，且结构简单，不易受其它因素影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种廉价、有效的基于平行多囊腔恒压柔性储气柜高度测量的装置。

本实用新型提出的基于平行多囊腔恒压柔性储气柜高度测量的装置，由级联模块1、气柜2、气囊3、配重架4和磁铁6组成，其结构如图1所示。其中：级联模块1由测量模块7通过丝扣采用级联的方式连接，测量模块7由74HC165芯片9、测量电路板10、干簧管11、测量标杆12组成，其结构如图2所示，74HC165芯片9固定于测量电路板10上，74HC165芯片9的8个I/O端口分别连接一个干簧管11，干簧管11的另一端接地线，干簧管11放置于测量标杆12上；气囊3上放置有配重架4，配重架4一侧设有磁铁6，磁铁6位于测量模块7一侧，配重架4顶部放置有配重5，配重5、配重架4、磁铁6、气囊3均位于气柜2内部；测量模块7上的测量标杆12位于气柜2一侧。

本实用新型中，测量模块7的数量视测量精度和测量高度而定，相邻的两个测量模块7通过丝扣级联方式连接。例如：如果测量精度是10cm，测量的高度是4.8m，则需要干簧管的个数是48个，每个模块干簧管是8个，则需要的模块是6个。通过将这6个模块通过丝扣级联，最后引出4根线，即1根地线，1根电源线和2根信号线。

本实用新型中，测量标杆12上设有标杆刻度线14。

本实用新型中，相邻的干簧管11通过导线连接。

本实用新型中，级联模块1位于级联电路板13上。

本实用新型中，干簧管11的个数是由测量精度和测量高度决定，例如：如果测量精度是10cm，测量高度是5m，则需要的干簧管的个数是50个，即每隔10cm安装一个干簧管11。每个干簧管11引出2根线，一根和74HC165芯片的I/O口相连，一根接地线。

本实用新型的工作过程如下：

测量标杆12的另一侧是气柜2，气柜2的配重架4一侧装有一块永久性磁铁6，测量标杆12内部的干簧管11一端与加了上拉电阻的74HC165芯片9的I/O相连，另一端与地相连，每个干簧管11安装的位置都对应一定的高度。当干簧管11断开时，测得74HC165芯片9的I/O为高电平；当干簧管11闭合时，测得74HC165芯片9的I/O口为低电平。磁铁6随着气柜2的配重架4的运行而不断移动位置，受到磁铁磁场作用的干簧管11就会闭合。这样通过扫描74HC165芯片9的I/O口电平的变化就可以知道哪个或那几个干簧管11闭合，选择位置最高的那个干簧管11的高度作为此时气柜的高度。这样，气柜2高度就可以很容易的测量出来。

本实用新型的特点：

(1)价格便宜

本实用新型用的最多的是干簧管11，可以满足要求的干簧管是市场上最便宜的干簧管11，价格在1-2元之间。需要的连接线用普通的导线即可。

(2)原理简单