[发明专利]管道瓦斯气体抽采计量装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯计量技术领域，尤其涉及一种管道瓦斯气体抽采计量装置及系统。

背景技术

随着煤炭工业迅猛发展，我国煤炭安全生产隐患也日益突出，主要表现在煤矿瓦斯超标严重。因此需对瓦斯进行实时监控，以控制瓦斯浓度。目前，在煤矿井下瓦斯治理与应用中，管道瓦斯气体抽采计量装置启到对抽采的瓦斯的计量作用。

现有技术的管道瓦斯气体抽采计量装置，在抽采过程中由于有一部分水存在于管道中，而造成所测的流量与真实流量产生一定的偏差，长时间的累积就会造成总量与实际量相差很大。

发明内容

本发明提供一种管道瓦斯气体抽采计量装置及系统，以克服现有技术中流量测量的精确度不高的问题。

第一方面，本发明提供一种管道瓦斯气体抽采计量装置，包括：流量三合一传感器，所述流量三合一传感器包括温度传感器、压力传感器和流速传感器，还包括：

水位传感器和处理器，所述处理器分别与所述水位传感器和所述流量三合一传感器连接。

可选地，所述水位传感器为超声波水位传感器。

第二方面，本发明提供一种管道瓦斯气体抽采计量系统，包括：

如第一方面所述的管道瓦斯气体抽采计量装置和主机；所述主机与所述管道瓦斯气体抽采计量装置相连。

可选地，还包括：

瓦斯浓度传感器，与所述主机相连。

本发明管道瓦斯气体抽采计量装置及系统，管道瓦斯气体抽采计量装置包括：流量三合一传感器，还包括：水位传感器和处理器，所述处理器分别与所述水位传感器和所述流量三合一传感器连接，能够更准确的计算出管道瓦斯气体流量，解决了现有技术中由于有一部分水存在于管道中，而造成所测的流量准确度不高的问题。

附图说明

图1为本发明管道瓦斯气体抽采计量装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明管道瓦斯气体抽采计量装置实施例一的管道剖面示意图；

图3为本发明管道瓦斯气体抽采计量系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明管道瓦斯气体抽采计量装置实施例一的结构示意图，图2为本发明管道瓦斯气体抽采计量装置实施例一的管道剖面示意图，如图1所示，本实施例的管道瓦斯气体抽采计量装置10可以包括：流量三合一传感器1，所述流量三合一传感器包括温度传感器、压力传感器、流速传感器，还包括：水位传感器2和处理器3，处理器3分别与水位传感器2和流量三合一传感器1连接。

具体地，如图1所示，箭头方向为气体流向，管道瓦斯气体抽采计量装置10包括流量三合一传感器1和水位传感器2，现有的管道瓦斯气体综合参数测定仪是通过不同类型的传感器对流量、压力、温度、瓦斯浓度等数据的测量，然后将这些数据通过主机的处理计算出单位时间内气体的混合流量及瓦斯的纯流量。在抽采过程中由于会有一部分水存在于管道中，而造成所测的流量与真实流量产生一定的偏差，长时间的累积就会造成总量与实际量相差很大。

本发明实施例的水位传感器2可以测量到精确的水位高度h，通过以下流量测定计算公式能更准确的算出气体流量。

流量测定计算公式：Q=S*V，S为管道的横截面积，V为气体的流速。由于管道中有水，气体实际流过的管道的横截面积为管道的横截面积减去水所占的横截面积，即S=S0-S1；管道的横截面积S0=πr²，如图2所示，水所占的横截面积S1=S11-S10；扇形θ=2arcos(r-h)/r，r为管道半径，h为水位高度，θ为圆心角。

可选地，所述水位传感器为超声波水位传感器。

水位传感器输出的信号经过模数AD转换模块后将数据输出给处理器如可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），通过PLC的计算，利用传感器测量好的水位值计算出真实的气体流量。

本发明引进新的变量水位高度h到管道瓦斯气体抽采计量装置中，通过处理器CPU（如PLC单片机）的处理能更准确的计算出标准状况下的气体流量。

上述传感器可以采用循环自激式设计原理。

本实施例的装置，包括：流量三合一传感器，还包括：水位传感器和处理器，所述处理器分别与所述水位传感器和所述流量三合一传感器连接，能够更准确的计算出管道瓦斯气体流量，解决了现有技术中由于有一部分水存在于管道中，而造成所测的流量准确度不高的问题。