[发明专利]可燃气体含热量的直接测量装置和方法

权利要求书

1．测量管道(16)输送的可燃气体中含热量的装置(10)，包括：测量所述管道中流通的气体在压力P和温度T条件下的体积V的气量计(12)，及一种确定气体热量值H的装置(14，52，63)，其特征在于：所述的确定气体热量值H的装置测量至少一个物理量，该物理量正比于给定体积的气体的不同组分的分子数；该装置被放置在靠近气量计的位置，以便确定温度T和压力P条件下的热量值H(P，T)，该温度和压力条件与气体的体积V(P，T)被测量时的条件是相同的，从而所述的装置能测定气体中的热能H(P，T)V(P，T)。

2．根据权利要求1中所述的装置，其中用于测定气体热量值H(P，T)的装置(14，52，63)测量一个物理量，该物理量是气体中至少一种含量较高的可燃组分对电磁辐射的吸收量，而且是对所述电磁辐射中至少一种波长的辐射的吸收量，所述的装置根据此吸收量计算出热量值。

3．根据权利要求2中所述的装置，其中用于测定气体热量值H(P，T)的装置(14，52，63)测量气体中其它可燃组分对所述电磁辐射中不同波长的辐射的吸收量。

4．根据权利要求3中所述的装置，其中选择所述的不同电磁辐射波长，使得每个波长只对应一种可燃组分的影响。

5．根据权利要求3中所述的装置，其中每种电磁辐射波长与几种可燃组分的影响相对应。

6．根据权利要求2～5中所述的装置，其中用于测定气体热量值H(P，T)的装置在至少一个气体流动区域包括：

-至少一个穿过所述气流区的电磁辐射的发射源(32；54；64)，

-过滤所述辐射的装置(36；38；66)；

-测量由于气体中可燃组分对相应波长的辐射吸收所减少的辐射的装置(36；44；66)，该装置能产生一种电信号，以反映所研究的每种波长的辐射的减少量，和

-计算气体热量值和气体中的能量H(P，T)V(P，T)的电子装置(48)。

7．根据权利要求6中所述的装置，其中过滤所述辐射的滤波装置(36；38；66)可以包括一个(或多个)干涉滤波器，每个滤波器都适用于不同的辐射波长，至少一种所述气体的组分会吸收该波长的辐射。

8．根据权利要求6中所述的装置，其中过滤所述的辐射的装置包括一个波长范围可电调谐的滤波器(38)，调谐的波长范围包括至少一种所述的气体组分会吸收的辐射的波长。

9．根据权利要求2～8中所述的装置，其中选择的电磁辐射，使得中性气体(N₂，O₂，CO₂)不会吸收该辐射。

10．根据权利要求2～9所述的装置，其中的光辐射位于红外区。

11．根据权利要求8～10所述的装置，其中波长范围包括所述的气体组分会吸收的界于1～12微米的波长。

12．根据权利要求1～11所述的装置，其中甲烷用作确定热量值的气体组分。

13．根据权利要求1～12所述的装置，其中乙烷用作确定热量值的气体组分。

14．根据权利要求1～13所述的装置，其中丙烷用作确定热量值的气体组分。

15．根据权利要求1～14所述的装置，其中丁烷用作确定热量值的气体组分。

16．根据权利要求1～15所述的装置，其中戊烷用作确定热量值的气体组分。

17．根据权利要求1～16所述的装置，其中可燃气体为天然气。

18．根据权利要求1～17所述的装置，其中测定气体热量值H(P，T)的装置(14；52；63)集成组装在气量计(12)中。

19．测量管道(16)输送的可燃气体中含热量的方法，包括：测量所述管道中流通的气体在压力P和温度T条件下的体积V，及确定气体热量值H的方法，具有以下特点：所述的方法包括在压力P和温度T条件下，该条件也就是体积为V(P，T)的气体被测量时的条件，测量至少一个物理量，该物理量正比于给定体积的气体中不同组分的分子数；然后直接从相同的压力P和温度T条件下的测量结果计算出热量值H(P，T)，最后计算出气体中的热能H(P，T)V(P，T)。