CN105300459B - 自清洁流量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自清洁流量检测装置，包括流量检测装置和取压吹扫装置，流量检测装置包括流量积算吹扫控制仪、差压变送器、压力变送器、温度传感器，取压吹扫装置包括气体过滤减压阀、电磁截止阀、电磁换向阀、取压管道、三阀组；所述流量积算吹扫控制仪通过信号线与差压变送器、压力变送器、温度传感器、电磁截止阀、电磁换向阀电连接，取压管道包括差压高压取压管道、差压低压取压管道、压力取压管道，气体过滤减压阀的入口接吹扫气管道，吹扫气的压力高于被测量管道压力，流量积算吹扫控制仪通过电信号控制电磁截止阀、电磁换向阀的状态，实现管道吹扫和取压状态的切换。本发明结构紧凑、测量精度高，避免吹扫气串入变送器造成的损坏。

Description

自清洁流量检测装置

技术领域

本发明涉及管道流量检测设备技术领域，尤其是一种自清洁流量检测装置。

背景技术

差压流量测量是常用的流量测量方法，它是利用气体或液体等介质在管道内流动时经过节流装置或特定管道时形成差压，通过差压变送器测量该差压来检测流经管道的流体的流量，由于介质的密度在不同的压力和温度条件是变化的，为了准确计量流体的实际流量，还需要采用压力变送器和温度传感器检测介质的压力和温度，并通过温压补偿算法计算实际的流量。差压变送器测量差压和压力变送器测量压力需要利用取压管道进行取压。在煤气、废气、普通空气等含有水或粉尘等杂质的气体流量测量时，取压管道受杂质的影响经常造成堵塞，影响流量测量的准确性，需要进行管道清理，严重时需要更换取压管道，增加了维护工作量和维护费用；为了避免出现上述问题，现有技术中常采用取压管道吹扫方法，这种方法主要有两种方式：

一是通过对取压管道进行改造，增加吹扫气源管道和截止阀，可以人工现场操作各截止阀实现对取压管道的清扫；

二是将截止阀更换为电磁截止阀，通过远程操作按钮对电磁阀进行操作，或采用PLC控制器进行自动定时控制。

现有技术中以上方法存在以下问题：一是吹扫过程中流量仪表的瞬时流量为零，造成计量偏差，检测精度低；二是电磁截止阀故障条件下不能可靠截止，可能造成高压吹扫气串入变送器造成设备损坏，增加了使用和维护成本，影响检测的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种自清洁流量检测装置；本发明结构简单、易于操作，测量精度高，使用维护维修方便，解决了现有技术中因吹扫过程中流量仪表的瞬时流量为零造成计量偏差问题，采用气路双重切断、避免了吹扫气串入变送器造成损坏的问题，通过流量检测装置与取压吹扫装置相组合、实现连续流量积算和在线自动定时吹扫或人工远程吹扫。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种自清洁流量检测装置，包括流量检测装置和取压吹扫装置，所述流量检测装置包括流量积算吹扫控制仪、差压变送器、压力变送器、温度传感器，所述取压吹扫装置包括气体过滤减压阀、电磁截止阀、电磁换向阀、取压管道、三阀组；所述流量积算吹扫控制仪通过信号线与差压变送器、压力变送器、温度传感器、电磁截止阀、电磁换向阀电连接，所述电磁截止阀包括电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三，所述电磁换向阀包括二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三，所述取压管道包括差压高压取压管道、差压低压取压管道、压力取压管道，所述气体过滤减压阀的入口接吹扫气管道，所述吹扫气的压力高于被测量管道压力，气体过滤减压阀的出口分别与电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三的入口并联连接，电磁截止阀一的出口与二位三通电磁阀一的介质出口连接，二位三通电磁阀一的工作口与差压高压取压管道连接，二位三通电磁阀一的介质进口与三阀组的高压入口连接，三阀组的高压出口与差压变送器的高压过程接口连接；电磁截止阀二的出口与二位三通电磁阀二的介质出口连接，二位三通电磁阀二的工作口与差压低压取压管道连接，二位三通电磁阀二的介质进口与三阀组的低压入口连接，三阀组的低压出口与差压变送器的低压过程接口连接；电磁截止阀三的出口与二位三通电磁阀三的介质出口连接，二位三通电磁阀三的工作口与压力取压管道连接，二位三通电磁阀三的介质进口与压力变送器连接；所述流量积算吹扫控制仪通过电信号控制电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三、二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三的状态，实现管道吹扫和取压状态的切换。

所述吹扫气采用带有预定压力高于被测量管道压力的气源，所述气源为氮气、压缩空气、蒸汽，气源通过管网供给或通过储气罐供给，当流量积算吹扫控制仪控制在吹扫状态时，吹扫气自气源经吹扫管道进入被测量管道，实现对吹扫管道的吹扫和清洁。

自清洁流量检测装置处于取压工作状态，在流量积算吹扫控制仪控制下，电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三保持截止状态，所述二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三保持介质进口与工作口接通，差压高压取压管道、二位三通电磁阀一、三阀组的高压通道、差压变送器高压过程接口形成接通的差压高压取压管道，差压低压取压管道、二位三通电磁阀二、三阀组的低压通道、差压变送器低压过程接口形成接通的差压低压取压管道，压力取压管道、二位三通电磁阀三、压力变送器形成接通的压力取压管道，所述流量积算吹扫控制仪接收差压变送器、压力变送器、温度传感器的电信号，采用温压补偿算法计算实际瞬时流量。

自清洁流量检测装置处于吹扫工作状态，在流量积算吹扫控制仪控制下，所述电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三保持打开状态，控制二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三为介质出口到工作口，差压高压取压管道、二位三通电磁阀一、电磁截止阀一、气体过滤减压阀形成接通的差压高压吹扫管道，差压低压取压、二位三通电磁阀二、电磁截止阀二、气体过滤减压阀形成接通的差压低压吹扫管道，压力取压管道、二位三通电磁阀三、电磁截止阀一、气体过滤减压阀形成接通的压力吹扫管道，吹扫气自管道吹入至现场的管道、实现管道清扫，实际瞬时流量保持取压状态下原值不变，避免吹扫状态下瞬时流量归零；所述流量积算吹扫控制仪对实际瞬时流量进行积算生成累计流量。

所述流量积算吹扫控制仪设有自动定时吹扫、人工远程吹扫两种模式，流量积算吹扫控制仪通过人机接口设备、控制吹扫气工作在自动状态下进行自动定时吹扫，或者由人工操作切换吹扫和检测状态、实现人工远程吹扫；在自动定时吹扫模式下，按照预先设置好的吹扫间隔时间限和吹扫持续时间限，流量积算吹扫控制仪计算、确认离上次吹扫开始的吹扫间隔时间，当吹扫间隔时间超过吹扫间隔时间限后，自动进行入吹扫状态，并开始计算吹扫持续时间，当吹扫持续时间超过吹扫持续时间限后，吹扫停止；在人工远程吹扫模式下，操作人员可以通过流量积算吹扫控制仪带的人机接口向流量积算吹扫控制仪发出吹扫指令或停止吹扫指令，实现远程控制吹扫。

所述自清洁流量检测装置设于一个仪表箱内。

所述流量积算吹扫控制仪设于仪表箱外部便于操作的位置。

本方案的有益效果

1.本发明通过流量检测装置和取压吹扫装置组合、采用一体化设计，实现流量检测与连续流量积算，以及在线自动定时吹扫或人工远程吹扫，有效的解决了取压管道堵塞问题，实现了长期在线稳定测量脏污气体流量；本发明结构简单、易于操作，测量精度高，使用维护维修方便，解决了现有技术中因吹扫过程中流量仪表的瞬时流量为零造成计量偏差问题，采用气路双重切断、避免了吹扫气串入变送器造成损坏的问题，本发明实现了长期在线稳定测量脏污气体流量。

2.本发明的装置可全部安装在一个仪表箱内，过管路中各个阀体状态之间的切换可以形成两种管路：取压管路和清扫管路，可以定期对管路内的粉尘、脏污进行清扫，防止管路堵塞，从而解决了现有技术中因管道堵塞而无法正常检测的技术问题，确保仪器工作在最佳工作状态；吹扫时可以对取压管道进行双重切断，避免了吹扫气串入变送器造成损坏的问题，减少使用好维护成本，提高了工作效率和设备利用率，经济效益高；在装置工作在吹扫状态下，实际瞬时流量保持取压状态下原值不变，避免吹扫状态下瞬时流量归零，测量稳定性好，测量精度高。另外，上述装置全部安装在一个仪表箱内结构紧凑，占用空间少，尤其适用于空间比较小的使用场所。

3.本发明采用二位三通电磁阀控制、切换与现场管道与吹扫管道或取压管道的连接状态，同时采用电磁截止阀控制吹扫管道的连接或断开，实现了对取压管道的双重切断，结构稳定性、可靠性高，避免了吹扫气串入变送器造成损坏的问题。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

其中，1流量积算吹扫控制仪，2差压变送器，3压力变送器，4温度传感器，5气体过滤减压阀，6电磁截止阀一，7电磁截止阀二，8电磁截止阀三，9二位三通电磁阀一，10二位三通电磁阀二，11二位三通电磁阀三，12差压高压取压管道，13差压低压取压管道，14压力取压管道，15三阀组。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

结合图1，一种自清洁流量检测装置，包括流量检测装置和取压吹扫装置，所述流量检测装置包括流量积算吹扫控制仪1、差压变送器2、压力变送器3、温度传感器4，所述取压吹扫装置包括气体过滤减压阀5、电磁截止阀、电磁换向阀、取压管道、三阀组15；所述流量积算吹扫控制仪1通过信号线与差压变送器2、压力变送器3、温度传感器4、电磁截止阀、电磁换向阀进行电信号连接，构成检测控制系统，所述电磁截止阀包括电磁截止阀一6、电磁截止阀二7、电磁截止阀三8，所述电磁换向阀包括二位三通电磁阀一9、二位三通电磁阀二10、二位三通电磁阀三11，所述取压管道包括差压高压取压管道12、差压低压取压管道13、压力取压管道14；所述气体过滤减压阀5的入口接吹扫气管道，气体过滤减压阀5的出口分别与电磁截止阀一6、电磁截止阀二7、电磁截止阀三8的入口并联连接，其中电磁截止阀一6的出口与二位三通电磁阀一9的介质出口(即图中的R口)连接，二位三通电磁阀一9的工作口(图中的A口)与差压高压取压管道12连接，二位三通电磁阀一9的介质进口(图中的P口)与三阀组15的高压入口连接，三阀组15的高压出口与差压变送器2的高压过程接口连接；电磁截止阀二7的出口与二位三通电磁阀二10的介质出口连接，二位三通电磁阀二10的工作口与差压低压取压管道13连接，二位三通电磁阀二10的介质进口与三阀组15的低压入口连接，三阀组15的低压出口与差压变送器2的低压过程接口连接；电磁截止阀三8的出口与二位三通电磁阀三11的介质出口(图中的R口)连接，二位三通电磁阀三11的工作口与压力取压管道14连接，二位三通电磁阀三11的介质进口与压力变送器3连接。所述自清洁流量检测装置可设于一个仪表箱内。当然，所述流量积算吹扫控制仪也可以设于仪表箱外部便于操作的位置。

所述吹扫气采用带有预定压力且压力高于被测量管道压力的气源，气源可以为氮气、压缩空气、蒸汽等，气源通过管网供给或通过储气罐供给，用于取压管道的吹扫。当流量积算吹扫控制仪控制在吹扫状态时，吹扫气自气源经吹扫管道进入被测量管道，实现对吹扫管道的吹扫和清洁。

所述流量积算吹扫控制仪1通过电信号控制电磁截止阀一6、电磁截止阀二7、电磁截止阀三8、二位三通电磁阀一9、二位三通电磁阀二10、二位三通电磁阀三11的状态，实现管道吹扫和取压状态的切换。

自清洁流量检测装置在取压工作状态时，在流量积算吹扫控制仪1控制下，所述电磁截止阀一6、电磁截止阀二7、电磁截止阀三8保持截止状态，所述二位三通电磁阀一9、二位三通电磁阀二10、二位三通电磁阀三11保持介质进口与工作口接通，差压高压取压管道12、二位三通电磁阀一9、三阀组15的高压通道、差压变送器2高压过程接口形成接通的差压高压取压管道，差压低压取压管道13、二位三通电磁阀二10、三阀组15的低压通道、差压变送器2低压过程接口形成接通的差压低压取压管道，压力取压管道14、二位三通电磁阀三11、压力变送器3形成接通的压力取压管道，所述流量积算吹扫控制仪1接收差压变送器2、压力变送器3、温度传感器4的电信号，采用温压补偿算法计算实际瞬时流量。

自清洁流量检测装置在吹扫工作状态下，在流量积算吹扫控制仪1控制下，所述电磁截止阀一6、电磁截止阀二7、电磁截止阀三8保持打开状态，控制二位三通电磁阀一9、二位三通电磁阀二10、二位三通电磁阀三11为介质出口到工作口、即R-A导通，差压高压取压管道12、二位三通电磁阀一9、电磁截止阀一6、气体过滤减压阀5形成接通的差压高压吹扫管道，差压低压取压13、二位三通电磁阀二10、电磁截止阀二7、气体过滤减压阀5形成接通的差压低压吹扫管道，压力取压管道14、二位三通电磁阀三11、电磁截止阀一6、气体过滤减压阀5形成接通的压力吹扫管道，吹扫气自管道吹入至现场的管道、实现管道清扫，实际瞬时流量保持取压状态下原值不变，避免吹扫状态下瞬时流量归零；所述流量积算吹扫控制仪1对实际瞬时流量进行积算生成累计流量。

所述流量积算吹扫控制仪设有自动定时吹扫、人工远程吹扫两种方式，流量积算吹扫控制仪通过人机接口设备，使吹扫气工作在自动状态下进行自动定时吹扫，也可以由人工操作切换吹扫和检测状态，实现人工远程吹扫；在自动定时吹扫模式下，可以按照预先设置好的吹扫间隔时间限和吹扫持续时间限，流量积算吹扫控制仪的软件自动计算离上次吹扫开始的吹扫间隔时间，当吹扫间隔时间超过吹扫间隔时间限后，自动进行入吹扫状态，并开始计算吹扫持续时间，当吹扫持续时间超过吹扫持续时间限后，吹扫停止。在人工远程吹扫模式下，操作人员可以通过流量积算吹扫控制仪带的人机接口向流量积算吹扫控制仪发出吹扫指令或停止吹扫指令，实现远程控制吹扫。

上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种自清洁流量检测装置，其特征是，包括流量检测装置和取压吹扫装置，所述流量检测装置包括流量积算吹扫控制仪、差压变送器、压力变送器、温度传感器，所述取压吹扫装置包括气体过滤减压阀、电磁截止阀、电磁换向阀、取压管道、三阀组；所述流量积算吹扫控制仪通过信号线与差压变送器、压力变送器、温度传感器、电磁截止阀、电磁换向阀电连接，所述电磁截止阀包括电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三，所述电磁换向阀包括二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三，所述取压管道包括差压高压取压管道、差压低压取压管道、压力取压管道，所述气体过滤减压阀的入口接吹扫气管道，所述吹扫气的压力高于被测量管道压力，气体过滤减压阀的出口分别与电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三的入口并联连接，电磁截止阀一的出口与二位三通电磁阀一的介质出口连接，二位三通电磁阀一的工作口与差压高压取压管道连接，二位三通电磁阀一的介质进口与三阀组的高压入口连接，三阀组的高压出口与差压变送器的高压过程接口连接；电磁截止阀二的出口与二位三通电磁阀二的介质出口连接，二位三通电磁阀二的工作口与差压低压取压管道连接，二位三通电磁阀二的介质进口与三阀组的低压入口连接，三阀组的低压出口与差压变送器的低压过程接口连接；电磁截止阀三的出口与二位三通电磁阀三的介质出口连接，二位三通电磁阀三的工作口与压力取压管道连接，二位三通电磁阀三的介质进口与压力变送器连接；所述流量积算吹扫控制仪通过电信号控制电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三、二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三的状态，实现管道吹扫和取压状态的切换。

2.如权利要求1所述的自清洁流量检测装置，其特征是，所述吹扫气采用带有预定压力高于被测量管道压力的气源，所述气源为氮气、压缩空气、蒸汽，气源通过管网或储气罐供给，当流量积算吹扫控制仪控制在吹扫状态时，吹扫气自气源经吹扫管道进入被测量管道、实现对吹扫管道的吹扫和清洁。

3.如权利要求1或者2所述的自清洁流量检测装置，其特征是，自清洁流量检测装置处于取压工作状态，在流量积算吹扫控制仪控制下，电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三保持截止状态，所述二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三保持介质进口与工作口接通，差压高压取压管道、二位三通电磁阀一、三阀组的高压通道、差压变送器高压过程接口形成接通的差压高压取压管道，差压低压取压管道、二位三通电磁阀二、三阀组的低压通道、差压变送器低压过程接口形成接通的差压低压取压管道，压力取压管道、二位三通电磁阀三、压力变送器形成接通的压力取压管道，所述流量积算吹扫控制仪接收差压变送器、压力变送器、温度传感器的电信号，采用温压补偿算法计算实际瞬时流量。

4.如权利要求1或者2所述的自清洁流量检测装置，其特征是，自清洁流量检测装置处于吹扫工作状态，在流量积算吹扫控制仪控制下，所述电磁截止阀一、电磁截止阀二、电磁截止阀三保持打开状态，控制二位三通电磁阀一、二位三通电磁阀二、二位三通电磁阀三为介质出口到工作口，差压高压取压管道、二位三通电磁阀一、电磁截止阀一、气体过滤减压阀形成接通的差压高压吹扫管道，差压低压取压、二位三通电磁阀二、电磁截止阀二、气体过滤减压阀形成接通的差压低压吹扫管道，压力取压管道、二位三通电磁阀三、电磁截止阀一、气体过滤减压阀形成接通的压力吹扫管道，吹扫气自管道吹入至现场的管道、实现管道清扫，实际瞬时流量保持取压状态下原值不变，避免吹扫状态下瞬时流量归零；所述流量积算吹扫控制仪对实际瞬时流量进行积算生成累计流量。

5.如权利要求1或者2所述的自清洁流量检测装置，其特征是，所述流量积算吹扫控制仪设有自动定时吹扫、人工远程吹扫两种模式，流量积算吹扫控制仪通过人机接口设备、控制吹扫气工作在自动状态下进行自动定时吹扫，或者由人工操作切换吹扫和检测状态、实现人工远程吹扫；在自动定时吹扫模式下，按照预先设置好的吹扫间隔时间限和吹扫持续时间限，流量积算吹扫控制仪计算、确认离上次吹扫开始的吹扫间隔时间，当吹扫间隔时间超过吹扫间隔时间限后，自动进行入吹扫状态，并开始计算吹扫持续时间，当吹扫持续时间超过吹扫持续时间限后，吹扫停止；在人工远程吹扫模式下，操作人员可以通过流量积算吹扫控制仪带的人机接口向流量积算吹扫控制仪发出吹扫指令或停止吹扫指令，实现远程控制吹扫。

6.如权利要求1所述的自清洁流量检测装置，其特征是，所述自清洁流量检测装置设于一个仪表箱内。

7.如权利要求6所述的自清洁流量检测装置，其特征是，所述流量积算吹扫控制仪设于仪表箱外部便于操作的位置。