一種飽和蒸汽物理性質測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及飽和蒸汽測量技術領域，特別是用于對管道內流動蒸汽進行測量的一種飽和蒸汽物理性質測量裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在工業生產中，對管道內流體的物質進行測量的裝置結構復雜，測量難度大，尤其是當管道內通有飽和蒸汽時，要針對管道內流動飽和蒸汽的物理性質進行測量，其物理性質包括:焓、熵、比容、干度等，通常是采用模擬實驗的方式進行測量，再推導實際工況參照的計量，該測量裝置安裝復雜，只能對飽和蒸汽單一的物理性質進行測量，而且精確度很低，干度值等測量非常模糊。就目前未見有采用在線方式的測量設備直接對流動飽和蒸汽進行精確測量。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種飽和蒸汽物理性質測量裝置，解決了現有飽和蒸汽測量裝置結構、安裝復雜，功能單一，測量精度差的問題，其能夠在線對管道內流動飽和蒸汽的多種物理性質進行精確測量。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:該飽和蒸汽物理性質測量裝置包括傳感器和顯示器，其技術要點是:所述傳感器由布置在管道外壁的振動傳感器和位移傳感器組成，振動傳感器與位移傳感器通過各自的信號傳輸端口以并聯方式與信號處理器連接，信號處理器與通過數據接口與計算單元連接，計算單元連接所述顯示器，所述計算單元為存儲有計算水和水蒸汽熱力性質的IAPWS-1F97計算公式的計算裝置。
[0005]本實用新型具有的積極效果是:由于本實用新型采用振動傳感器和位移傳感器并聯布置在管道外壁，采集測量管道內流動飽和蒸汽的振動頻率變化值和振動信號，并經信號處理器和計算單元進行處理和計算，對管道內流動飽和蒸汽的物理性質進行精確測量，物理性質包括焓、熵、溫度、壓力、比容、熱值、干度等，該裝置結構簡單，能夠在線測量即直接在通有流動蒸汽的管道上進行測量，而且同時測量流動飽和蒸汽多種物理性質，安裝方便，測量精度高，安全可靠。
【附圖說明】
[0006]以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0007]圖1是本實用新型的一種結構示意圖；
[0008]圖2為本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0009]為了使本實用新型易于理解，根據圖1詳細說明本實用新型的具體結構，實施例如圖1所示，該飽和蒸汽物理性質測量裝置包括傳感器、信號處理器、計算單元和顯示器，傳感器由布置在管道I外壁的振動傳感器2和位移傳感器3組成，振動傳感器2和位移傳感器3布置在管道I同一截面形成有夾角的位置，振動傳感器2與位移傳感器3通過各自的信號傳輸端口以并聯方式與信號處理器，信號處理器為帶有信號處理器由電源板、放大板、整形板、頻電轉換板的常規信號處理裝置，信號處理器與通過數據接口與計算單元連接，信號處理器對信號整形處理變為I/O信號輸送到計算單元，所述計算單元為存儲有國際工業通用的計算水和水蒸汽熱力性質的IAPWS-1F97計算公式的計算裝置。該計算單元可采用任何有編程計算能力的裝置如:PLC計算機或芯片CPU，ASIC單片機及DSP等，計算單元連接所述顯示器等外部設備，用于顯示各種參數及結果。
[0010]工作原理:當一個位于以P點為旋轉中心做旋轉運動的管子內的質點做朝向或遠離旋轉中心的運動時，將產生一貫性力，圖中質量為Sm的質點以勻速V圍繞一個固定點P并以角速度ω旋轉的管道內移動時，這個質點將獲得兩個加速度分量:
[0011]1.法向加速度ar，其量值等于ω2Γ，方向朝向P點；
[0012]2.切向加速度a t，其量值等于2ων，方向與a r垂直。
[0013]根據牛頓第二運動定律(力=質量X加速度)，產生切向加速度at，必定在at的方向上施加一個相應的力，其大小等于2ων δπι，這個力來自向上轉動的管道。反向作用于管道上的力，F c=2 ω V δ m0圖中，流體δ m= P A Δ χ，因此可表示為:
[0014]Δ F c=2 ω V δ m=2 ω V p A Δ χ=2 ω δ q m Δ χ
[0015]式中:A為管道內截面積
[0016]Δ q m= δ dm/d t=v P A
[0017]對于特定的旋轉管道，其頻率特性是一定的，AFc僅取決于Sq m，因此，通過直接或間接測得在旋轉的管道中的流動的流體所施加的切向力得到切向力，利用計算水和水蒸汽熱力性質的IAPWS-1F97計算公式的計算單元，就可以運算測得質量流量，通過質量流量與管道參數就可以直接測量出流體的密度P。對于飽和蒸汽此時的密度P即為濕飽和蒸汽的密度。利用計算儀中計算出此時的濕飽和蒸汽的干度及其他參數。
【主權項】
1.一種飽和蒸汽物理性質測量裝置，它包括傳感器和顯示器，其技術要點是:所述傳感器由布置在管道外壁的振動傳感器和位移傳感器組成，振動傳感器與位移傳感器通過各自的信號傳輸端口以并聯方式與信號處理器連接，信號處理器與通過數據接口與計算單元連接，計算單元連接所述顯示器，所述計算單元為存儲有計算水和水蒸汽熱力性質的IAPWS-1F97計算公式的計算裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種飽和蒸汽物理性質測量裝置，解決了現有飽和蒸汽測量裝置結構、安裝復雜，功能單一，測量精度差的問題。其技術要點是：所述傳感器由布置在管道外壁的振動傳感器和位移傳感器組成，振動傳感器與位移傳感器通過各自的信號傳輸端口以并聯方式與信號處理器連接，信號處理器與通過數據接口與計算單元連接，計算單元連接所述顯示器，所述計算單元為存儲有計算水和水蒸汽熱力性質的IAPWS-IF97計算公式的計算裝置。其能夠對管道內流動飽和蒸汽的物理性質進行精確測量，該裝置結構簡單，能夠在線測量即直接在通有流動蒸汽的管道上進行測量，而且同時測量流動飽和蒸汽多種物理性質，安裝方便，測量精度高，安全可靠。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204666201
【申請號】CN201520403624
【發明人】蔡軍, 于清澄, 袁鳳濱, 傅菲菲, 李曉南
【申請人】蔡軍
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月12日