降低現場管道氣體流速測量下限的方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供的一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法，包括采集現場管道中電磁閥式氣體流速測量儀兩端的當前差壓值；將當前差壓值與設定的差壓閾值進行比較，根據比較結果確定差壓零點消除的時間間隔；當到達差壓清零的時間間隔，控制電磁閥導通并消除差壓零點，能夠對差壓零點的清除時間間隔進行準確判斷，并及時清除差壓零點，降低氣體流速的測量下限，保證流速測量的準確性，而且能夠有效延長電磁閥的使用壽命，降低功耗。
【專利說明】降低現場管道氣體流速測量下限的方法及系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及氣體測量領域，尤其涉及一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法 及系統。
【背景技術】
[0002] 氣體流速時礦井中安全生產的重要參數指標，其主要測量的氣體流速的位置為礦 井現場管道或者巷道中，一般采用流速測量儀進行測量，比如電磁閥式流速測量儀，現有的 流速測量儀在測量過程中需要對流速測量儀的兩端進行差壓清零，這是由于在測量流速過 程中的差壓零點對流速測量精度的影響較大，尤其是在差壓較小時，而現有技術中，對于差 壓零點清除主要采取固定的時間間隔進行差壓零點清除，現有技術存在如下問題：采用固 定時間間隔進行清零，在差壓值較小的情況下，那么需要較短的時間間隔進行零點清除，如 不及時零點清除，則嚴重影響檢測準確度，尤其影響到流速測量的下限，如果差壓較大的情 況下，則差壓零點清除的時間間隔較長，如電磁閥頻繁動作，那么將縮短電磁閥的使用壽 命，而且功耗嚴重。
[0003] 因此，需要提出一種差壓零點清除方法，能夠對差壓零點的清除時間間隔進行準 確判斷，并及時清除差壓零點，降低氣體流速的測量下限，保證流速測量的準確性，而且能 夠有效延長電磁閥的使用壽命，降低功耗。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明提供的目的是提供一種降低現場管道氣體流速測量下限的方 法，能夠對差壓零點的清除時間間隔進行準確判斷，并及時清除差壓零點，降低氣體流速的 測量下限，保證流速測量的準確性，而且能夠有效延長電磁閥的使用壽命，降低功耗。
[0005] 本發明提供的一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法，包括
[0006] 采集現場管道中電磁閥式氣體流速測量儀兩端的當前差壓值；
[0007] 將當前差壓值與設定的差壓閾值進行比較，根據比較結果確定差壓零點消除的時 間間隔；
[0008] 當到達差壓清零的時間間隔，控制電磁閥導通并消除差壓零點。
[0009] 進一步，將確定后的與差壓值對應的差壓閾值與差壓閾值和時間間隔經驗對照表 比較，確定差壓零點清除的時間間隔。
[0010] 進一步，設定的差壓閾值與時間間隔存在如下對應關系：
[0011] 差壓閾值越小，差壓零點清除時間間隔越短。
[0012] 進一步，當電磁閥式流速測量儀兩端的差壓值與達到對應的差壓閾值，并且計時 達到該差壓閾值所對應的時間間隔，則電磁閥開啟并進行差壓零點清除；
[0013] 如沒有達到時間間隔，等待時間間隔到達，并繼續采集電磁閥式流速測量儀兩端 的差壓值，并將差壓值繼續與所述差壓閾值進行比較
[0014] 相應地，本發明還提供了一種降低現場管道氣體流速測量下限的的系統，包括
[0015] 電磁閥式流速測量儀，用于測量現場管道內的氣體流速；
[0016] 差壓傳感器，用于檢測電磁閥式流速測量儀兩端的壓力值并輸出；
[0017] 壓力處理單元，與壓力傳感器的輸出端連接，用于將壓力傳感器輸出的壓力值進 行處理并得出差壓值；
[0018] 中央處理單元，與所述壓力處理單元的輸出端連接，用于接收差壓傳感器輸出的 差壓值確定零點消除時間間隔，并在時間間隔達到后向電磁閥式流速測量儀的電磁閥輸出 控制信號，控制電磁閥導通并消除零點。
[0019]進一步，所述測量系統還包括計時電路，所述計時電路與所述中央處理單元連接， 用于對中央處理電路確定的時間間隔進行計時，并在時間間隔達到后向中央處理單元輸出 時間信號。
[0020] 進一步，所述系統還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與所述中央處理 單元連接。
[0021] 進一步，所述壓力處理單元包括與壓力傳感器輸出端連接的放大電路、與放大電 路輸出端連接的濾波電路以及與濾波電路輸出端連接的比較電路，所述比較電路輸出端與 中央處理單元連接。
[0022] 本發明的有益效果：本發明提供的一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法及 系統，能夠對差壓零點的清除時間間隔進行準確判斷，并及時清除差壓零點，降低氣體流速 的測量下限，保證流速測量的準確性，而且能夠有效延長電磁閥的使用壽命，降低功耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：
[0024] 圖1為本發明的流程圖。
[0025] 圖2為本發明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0026] 圖1為本發明的流程圖，圖2為本發明的原理框圖，如圖所示，本發明提供的一種 降低現場管道氣體流速測量下限的方法，包括
[0027] 采集現場管道中電磁閥式氣體流速測量儀兩端的當前差壓值；
[0028] 將當前差壓值與設定的差壓閾值進行比較，根據比較結果確定差壓零點消除的時 間間隔；
[0029] 當到達差壓清零的時間間隔，控制電磁閥導通并消除差壓零點；本發明提供的一 種降低現場管道氣體流速測量下限的方法及系統，能夠對差壓零點的清除時間間隔進行準 確判斷，并及時清除差壓零點，降低氣體流速的測量下限，保證流速測量的準確性，而且能 夠有效延長電磁閥的使用壽命，降低功耗；其中，降低氣體流速的測量下限是指：在流速測 量過程中，在某個流速值A時，比如A取值為2 (單位可以根據實際選定），由于差壓零點以 及零點漂移的影響，如果流速低于2以下的流速，測量得到的參數誤差將大幅增加，導致低 于2的流速測量結果極為不準確，而低于流速2的流速參數往往也是重要的安全參數，從 而根據該參數設定安全措施將不可靠，帶來隱患，也就是說此時的測量下限位2,如果根據 本方法，能夠及時消除差壓零點的影響，那么當流速為1時，仍然能夠準確測得流速參數， 也就是說相對于原來的流速2,測量下限已經明顯降低，也就顯著地提高了流速測量的準確 性。
[0030] 本實施例中，將確定后的與差壓值對應的差壓閾值與差壓閾值和時間間隔經驗對 照表比較，確定差壓零點清除的時間間隔；差壓閾值和時間間隔經驗對照表為預設的值，根 據檢測的歷史數據、電磁閥式流速測量儀的差壓零點漂移特性等確定；比如：差壓閾值為 A、B和C，那么與上述三個差壓閾值分別對應的差壓零點清除時間間隔為X、Y和Z，其中， A關B關C，X關Y關Z，如采用A<B<C，X<Y<Z，那么當前的檢測的差壓值在閾值A 中，那么時間間隔就為X，如差壓值在B中，則時間間隔為Y。
[0031] 本實施例中，設定的差壓閾值與時間間隔存在如下對應關系：
[0032] 差壓閾值越小，差壓零點清除時間間隔越短，也就是說，當前差壓值越小，那么對 應的差壓零點清除的時間間隔也就越短，能夠及時清除差壓零點，以保證最終的測量結果。
[0033] 本實施例中，當電磁閥式流速測量儀兩端的差壓值與達到對應的差壓閾值，并且 計時達到該差壓閾值所對應的時間間隔，則電磁閥開啟并進行差壓零點清除，清楚后立即 關閉電磁閥，繼續監測電磁閥式流速檢測儀兩端的差壓，并根據差壓再動態調整差壓零點 清除時間間隔，從而降低能耗，保證測量結果的準確性；
[0034] 如沒有達到時間間隔，等待時間間隔到達，并繼續采集電磁閥式流速測量儀兩端 的差壓值，并將差壓值繼續與所述差壓閾值進行比較。
[0035] 相應地，本發明還提供了一種降低現場管道氣體流速測量下限的的系統，包括
[0036] 電磁閥式流速測量儀，用于測量現場管道內的氣體流速，所述電磁閥式流速測量 儀至少包括畢托管和設置于畢托管的電磁閥，氣體流過畢托管時產生沿氣體流向在畢托管 的兩端產生高壓區和低壓區；
[0037] 差壓傳感器，用于檢測電磁閥式流速測量儀兩端的壓力值并輸出；
[0038] 壓力處理單元，與壓力傳感器的輸出端連接，用于將壓力傳感器輸出的壓力值進 行處理并得出差壓值；
[0039] 中央處理單元，與所述壓力處理單元的輸出端連接，用于接收差壓傳感器輸出的 差壓值確定零點消除時間間隔，并在時間間隔達到后向電磁閥式流速測量儀的電磁閥輸出 控制信號，控制電磁閥導通并消除零點，其中，中央處理單元預存有差壓閾值以及差壓閾值 和時間間隔經驗對照表。
[0040] 本實施例中，所述測量系統還包括計時電路,所述計時電路與所述中央處理單元 連接，用于對中央處理電路確定的時間間隔進行計時，并在時間間隔達到后向中央處理單 兀輸出時間信號。
[0041] 本實施例中，所述系統還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與所述中央 處理單元連接，溫度傳感器輸出溫度值到中央處理單元，在工況條件下，無需對溫度值進行 處理，當需要將工況條件下的流速值轉換為標準條件下的流速值時，溫度值為轉換提供校 正參數及依據。
[0042] 本實施例中，所述壓力處理單元包括與壓力傳感器輸出端連接的放大電路、與放 大電路輸出端連接的濾波電路以及與濾波電路輸出端連接的比較電路，所述比較電路輸出 端與中央處理單元連接，這種結構，為后續的處理提供精確的處理信號。
[0043] 其中，氣體流速的測量通過如下公式確定
【權利要求】
1. 一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法，其特征在于：包括 采集現場管道中電磁閥式氣體流速測量儀兩端的當前差壓值； 將當前差壓值與設定的差壓閾值進行比較，根據比較結果確定差壓零點消除的時間間 隔； 當到達差壓清零的時間間隔，控制電磁閥導通并消除差壓零點。
2. 根據權利要求1 一種降低現場管道氣體流速測量下限的方法，其特征在于： 將確定后的與差壓值對應的差壓閾值與差壓閾值和時間間隔經驗對照表比較，確定差 壓零點清除的時間間隔。
3. 根據權利要求2所述降低現場管道氣體流速測量下限的方法，其特征在于：設定的 差壓閾值與時間間隔存在如下對應關系： 差壓閾值越小，差壓零點清除時間間隔越短。
4. 根據權利要求3所述降低現場管道氣體流速測量下限的方法，其特征在于：當電磁 閥式流速測量儀兩端的差壓值與達到對應的差壓閾值，并且計時達到該差壓閾值所對應的 時間間隔，則電磁閥開啟并進行差壓零點清除； 如沒有達到時間間隔，等待時間間隔到達，并繼續采集電磁閥式流速測量儀兩端的差 壓值，并將差壓值繼續與所述差壓閾值進行比較。
5. -種降低現場管道氣體流速測量下限的系統，其特征在于：包括 電磁閥式流速測量儀，用于測量現場管道內的氣體流速； 差壓傳感器，用于檢測電磁閥式流速測量儀兩端的壓力值并輸出； 壓力處理單元，與壓力傳感器的輸出端連接，用于將壓力傳感器輸出的壓力值進行處 理并得出差壓值； 中央處理單元，與所述壓力處理單元的輸出端連接，用于接收差壓傳感器輸出的差壓 值確定零點消除時間間隔，并在時間間隔達到后向電磁閥式流速測量儀的電磁閥輸出控制 信號，控制電磁閥導通并消除零點。
6. 根據權利要求5所述降低現場管道氣體流速測量下限的系統，其特征在于：所述測 量系統還包括計時電路，所述計時電路與所述中央處理單元連接，用于對中央處理電路確 定的時間間隔進行計時，并在時間間隔達到后向中央處理單元輸出時間信號。
7. 根據權利要求6所述降低現場管道氣體流速測量下限的系統，其特征在于：所述系 統還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與所述中央處理單元連接。
8. 根據權利要求7所述降低現場管道氣體流速測量下限的系統，其特征在于：所述壓 力處理單元包括與壓力傳感器輸出端連接的放大電路、與放大電路輸出端連接的濾波電路 以及與濾波電路輸出端連接的比較電路，所述比較電路輸出端與中央處理單元連接。
【文檔編號】G01P5/14GK104459197SQ201410776090
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】王璇, 李濤, 譚凱, 胡超, 王祖迅, 柏思忠, 蔣波, 張宇 申請人:中煤科工集團重慶研究院有限公司