降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统

摘要

本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法，包括采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值；将当前差压值与设定的差压阈值进行比较，根据比较结果确定差压零点消除的时间间隔；当到达差压清零的时间间隔，控制电磁阀导通并消除差压零点，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。

说明书

技术领域

本发明涉及气体测量领域，尤其涉及一种降低现场管道气体流速测量下限 的方法及系统。

背景技术

气体流速时矿井中安全生产的重要参数指标，其主要测量的气体流速的位 置为矿井现场管道或者巷道中，一般采用流速测量仪进行测量，比如电磁阀式 流速测量仪，现有的流速测量仪在测量过程中需要对流速测量仪的两端进行差 压清零，这是由于在测量流速过程中的差压零点对流速测量精度的影响较大， 尤其是在差压较小时，而现有技术中，对于差压零点清除主要采取固定的时间 间隔进行差压零点清除，现有技术存在如下问题：采用固定时间间隔进行清零， 在差压值较小的情况下，那么需要较短的时间间隔进行零点清除，如不及时零 点清除，则严重影响检测准确度，尤其影响到流速测量的下限，如果差压较大 的情况下，则差压零点清除的时间间隔较长，如电磁阀频繁动作，那么将缩短 电磁阀的使用寿命，而且功耗严重。

因此，需要提出一种差压零点清除方法，能够对差压零点的清除时间间隔 进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测 量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的目的是提供一种降低现场管道气体流速测量下限 的方法，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点， 降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀 的使用寿命，降低功耗。

本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法，包括

采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值；

将当前差压值与设定的差压阈值进行比较，根据比较结果确定差压零点消 除的时间间隔；

当到达差压清零的时间间隔，控制电磁阀导通并消除差压零点。

进一步，将确定后的与差压值对应的差压阈值与差压阈值和时间间隔经验 对照表比较，确定差压零点清除的时间间隔。

进一步，设定的差压阈值与时间间隔存在如下对应关系：

差压阈值越小，差压零点清除时间间隔越短。

进一步，当电磁阀式流速测量仪两端的差压值与达到对应的差压阈值，并 且计时达到该差压阈值所对应的时间间隔，则电磁阀开启并进行差压零点清除；

如没有达到时间间隔，等待时间间隔到达，并继续采集电磁阀式流速测量 仪两端的差压值，并将差压值继续与所述差压阈值进行比较

相应地，本发明还提供了一种降低现场管道气体流速测量下限的的系统， 包括

电磁阀式流速测量仪，用于测量现场管道内的气体流速；

差压传感器，用于检测电磁阀式流速测量仪两端的压力值并输出；

压力处理单元，与压力传感器的输出端连接，用于将压力传感器输出的压 力值进行处理并得出差压值；

中央处理单元，与所述压力处理单元的输出端连接，用于接收差压传感器 输出的差压值确定零点消除时间间隔，并在时间间隔达到后向电磁阀式流速测 量仪的电磁阀输出控制信号，控制电磁阀导通并消除零点。

进一步，所述测量系统还包括计时电路，所述计时电路与所述中央处理单 元连接，用于对中央处理电路确定的时间间隔进行计时，并在时间间隔达到后 向中央处理单元输出时间信号。

进一步，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述中 央处理单元连接。

进一步，所述压力处理单元包括与压力传感器输出端连接的放大电路、与 放大电路输出端连接的滤波电路以及与滤波电路输出端连接的比较电路，所述 比较电路输出端与中央处理单元连接。

本发明的有益效果：本发明提供的一种降低现场管道气体流速测量下限的 方法及系统，能够对差压零点的清除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压 零点，降低气体流速的测量下限，保证流速测量的准确性，而且能够有效延长 电磁阀的使用寿命，降低功耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的原理框图。

具体实施方式

图1为本发明的流程图，图2为本发明的原理框图，如图所示，本发明提 供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法，包括

采集现场管道中电磁阀式气体流速测量仪两端的当前差压值；

将当前差压值与设定的差压阈值进行比较，根据比较结果确定差压零点消 除的时间间隔；

当到达差压清零的时间间隔，控制电磁阀导通并消除差压零点；本发明提 供的一种降低现场管道气体流速测量下限的方法及系统，能够对差压零点的清 除时间间隔进行准确判断，并及时清除差压零点，降低气体流速的测量下限， 保证流速测量的准确性，而且能够有效延长电磁阀的使用寿命，降低功耗；其 中，降低气体流速的测量下限是指：在流速测量过程中，在某个流速值A时， 比如A取值为2(单位可以根据实际选定)，由于差压零点以及零点漂移的影响， 如果流速低于2以下的流速，测量得到的参数误差将大幅增加，导致低于2的 流速测量结果极为不准确，而低于流速2的流速参数往往也是重要的安全参数， 从而根据该参数设定安全措施将不可靠，带来隐患，也就是说此时的测量下限 位2，如果根据本方法，能够及时消除差压零点的影响，那么当流速为1时， 仍然能够准确测得流速参数，也就是说相对于原来的流速2，测量下限已经明 显降低，也就显著地提高了流速测量的准确性。

本实施例中，将确定后的与差压值对应的差压阈值与差压阈值和时间间隔 经验对照表比较，确定差压零点清除的时间间隔；差压阈值和时间间隔经验对 照表为预设的值，根据检测的历史数据、电磁阀式流速测量仪的差压零点漂移 特性等确定；比如：差压阈值为A、B和C，那么与上述三个差压阈值分别对应 的差压零点清除时间间隔为X、Y和Z，其中，A≠B≠C，X≠Y≠Z，如采用A＜B ＜C，X＜Y＜Z，那么当前的检测的差压值在阈值A中，那么时间间隔就为X,如 差压值在B中，则时间间隔为Y。

本实施例中，设定的差压阈值与时间间隔存在如下对应关系：

差压阈值越小，差压零点清除时间间隔越短，也就是说，当前差压值越小， 那么对应的差压零点清除的时间间隔也就越短，能够及时清除差压零点，以保 证最终的测量结果。

本实施例中，当电磁阀式流速测量仪两端的差压值与达到对应的差压阈值， 并且计时达到该差压阈值所对应的时间间隔，则电磁阀开启并进行差压零点清 除，清楚后立即关闭电磁阀，继续监测电磁阀式流速检测仪两端的差压，并根 据差压再动态调整差压零点清除时间间隔，从而降低能耗，保证测量结果的准 确性；

如没有达到时间间隔，等待时间间隔到达，并继续采集电磁阀式流速测量 仪两端的差压值，并将差压值继续与所述差压阈值进行比较。

相应地，本发明还提供了一种降低现场管道气体流速测量下限的的系统， 包括

电磁阀式流速测量仪，用于测量现场管道内的气体流速，所述电磁阀式流 速测量仪至少包括毕托管和设置于毕托管的电磁阀，气体流过毕托管时产生沿 气体流向在毕托管的两端产生高压区和低压区；

差压传感器，用于检测电磁阀式流速测量仪两端的压力值并输出；

压力处理单元，与压力传感器的输出端连接，用于将压力传感器输出的压 力值进行处理并得出差压值；

中央处理单元，与所述压力处理单元的输出端连接，用于接收差压传感器 输出的差压值确定零点消除时间间隔，并在时间间隔达到后向电磁阀式流速测 量仪的电磁阀输出控制信号，控制电磁阀导通并消除零点，其中，中央处理单 元预存有差压阈值以及差压阈值和时间间隔经验对照表。

本实施例中，所述测量系统还包括计时电路，所述计时电路与所述中央处 理单元连接，用于对中央处理电路确定的时间间隔进行计时，并在时间间隔达 到后向中央处理单元输出时间信号。

本实施例中，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器的输出端与所 述中央处理单元连接，温度传感器输出温度值到中央处理单元，在工况条件下， 无需对温度值进行处理，当需要将工况条件下的流速值转换为标准条件下的流 速值时，温度值为转换提供校正参数及依据。

本实施例中，所述压力处理单元包括与压力传感器输出端连接的放大电路、 与放大电路输出端连接的滤波电路以及与滤波电路输出端连接的比较电路，所 述比较电路输出端与中央处理单元连接，这种结构，为后续的处理提供精确的 处理信号。

其中，气体流速的测量通过如下公式确定：其中P 为流速测试仪两端的差压值，ρ气体的密度，K为毕托管系数，其中，气体当 前密度可根据气体成分查出标况密度，再根据当前温度、压力和湿度等参数换 算成当前的工况密度，其中湿度通过湿度传感器检测。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的 宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。