[实用新型]燃气热值计量系统中尾气自动收集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尾气收集装置，尤其是涉及一种燃气热值计量系统中尾气自动收集装置。

背景技术

近年来，天然气热值测量方面的研究工作在很多的科研院所进行，能量计量反映的是天然气的热能，作为最能反映其燃料特点的一种合理和科学的计量方式，在天然气贸易中被广泛采用。

然而，我国目前尚普遍采用以体积计量作为天然气贸易结算的依据。我国在包括天然气在内的燃气热值计量基标准方面还比较落后，现有燃气热值计量体系不能满足气体能源的快速发展。

发明内容

针对背景技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种燃气热值计量系统中尾气自动收集装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

燃气热值计量系统中尾气自动收集装置，它的活塞缸上端通过螺钉固定在支架的平面，支架的平面上端通过螺钉固定套筒；安装在活塞缸内的活塞杆一端与活塞相连接，另一端焊接在连接板上；连接板两端装有导向杆，磁栅尺读数头通过支座固定在连接板的一侧，且对应的磁条贴在套筒内壁上；滚珠丝杆的下端跟活塞杆相连接，上端穿过套筒通过联轴器与伺服电机相连接，且滚珠丝杆的滚珠螺母固定在连接板上；伺服电机通过轴盖固定在套筒上，活塞缸下端通过螺钉与缸盖连接，缸盖凸槽的两侧面分别装有温度传感器和压力传感器，缸盖凸槽底部通过毛细管接头与毛细管一端连接，且毛细管另一端与四通阀第一端连接，四通阀另三端分别通过毛细管与电磁阀连接；其中与四通阀第二端相连的毛细管为入气端，且与毛细管相连的缓冲盒装在支架的横杠上，缓冲盒上端也装有压力传感器；四通阀第三端通过毛细管与烟气分析取样容器相连；四通阀第四端通过毛细管与小型真空泵相连。 

与背景技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型中的一种尾气收集装置是一套比较智能的自动控制收集尾气装置，能够检测出尾气收集的体积，其扩展不确定为0.3%（k=2）。

2. 装置收集尾气所采用的是压差式自动控制收集，通过入气管路上的压力传感器跟缸盖的压力传感器两者的差值，来调节电机的转动。

3. 整个装置以活塞缸体积为计量标准，利用磁栅尺将活塞位移反馈给控制系统，实现一个闭环测量系统。同时安装了压力传感器和温度传感器可对系统进行温度压力补偿，大大提高了装置的体积测量精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构主视图；

图2是本实用新型的结构内部图；

图3是本实用新型的套筒结构图；

图4是本实用新型的结构立体图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型公开了一种燃气热值计量系统中尾气自动收集装置，活塞缸7上端通过螺钉固定在支架6的平面，支架6的平面上端通过螺钉固定套筒3；安装在活塞缸7内的活塞杆16一端与活塞相连接，另一端焊接在连接板5上；连接板5两端装有导向杆4，磁栅尺读数头22通过支座24固定在连接板5的一侧，且对应的磁条25贴在套筒3内壁上；滚珠丝杆20的下端跟活塞杆16相连接，另一端穿过套筒3通过联轴器21与伺服电机1相连接，且滚珠丝杆的滚珠螺母19固定在连接板5上；伺服电机1通过轴盖2固定在套筒3上，活塞缸7下端通过螺钉与缸盖15连接，缸盖15凸槽的两侧面分别装有温度传感器14和压力传感器8，缸盖15凸槽底部通过毛细管接头13与毛细管9-1一端连接，且毛细管9-1另一端与四通阀23连接，四通阀23另三端分别通过三根毛细管与三个电磁阀连接；其中与四通阀23左端相连的毛细管9-3为入气端，且与毛细管9-3相连的缓冲盒17装在支架6的横杠上，缓冲盒17上端装有压力传感器18；四通阀23右端通过毛细管9-2与烟气分析取样容器11相连；四通阀23前端通过毛细管9-4与小型真空泵12相连。套筒3两侧对称开有观察窗，套筒3的上下端分别安装有接近开关。

装置缸盖15两侧分别装有温度传感器14跟压力传感器8，根据活塞缸7的热膨胀系数和弹性系数将温度与压力引起的形变误差进行修正，通过这种方法对装置作温度和压力补偿。入气管路中缓冲盒17上端装有压力传感器18。磁栅尺读数头22通过支座24固定在连接板5的一侧，且对应的磁条25贴在套筒3内壁上，将活塞杆的位置反馈给控制系统；控制系统有下位机MSP430单片机和上位机PC组成，其功能为控制活塞运动的速度、位置，采集传感器信号，分析尾气体积。

本实用新型的工作过程如下：打开三个电磁阀，由小型真空泵进行吸收管路中的空气，且由下位机设定管路的压力传感器跟缸盖的传感器的最小压差值和最大压差值，当管路中的空气吸收完毕时，关闭跟小型真空泵和跟烟气分析取样容器相连的电磁阀10-3、10-1，转动伺服电机使入气管路跟活塞缸的压差达到最大压差值，停止电机的转动。当尾气缓慢被吸进活塞缸中，使入气的管路跟活塞缸的压差逐渐减小，当减小到设定的最小压差值时，则反馈到下位机中，使伺服电机转动，带动活塞缸上移，使压差值达到设定的最大压差值时，则再次停止电机转动。如此循环，当装置中压差达不到设定的最小值时，则认为管路中的尾气已被全部收集，读取出此时的装置的收集体积，即为尾气收集的体积。装置收集完尾气后，关闭跟入气管和小型真空泵相连的电磁阀10-2、10-3，打开跟烟气分析取样容器相连的电磁阀10-1，反向转动伺服电机，排出一定量的尾气进入烟气分析取样容器中，选用红外气体分析仪，进行气体组分跟浓度分析。