[实用新型]一种具备紊流补偿功能的热式气体流量监测装置

说明书

本实用新型属于核电站用管道气体流速监测设备技术领域，涉及一种具备紊流补偿功能的热式气体流量监测装置；其主体结构热式探头、不锈钢探杆、固定法兰、变送器和固定座，其中热式探头固定安装在不锈钢探杆侧壁上，热式探头由两个电阻式温度传感器组成，不锈钢探杆后端部、设置有固定法兰，固定法兰能够将不锈钢探杆固定在管道上，不锈钢探杆后端与固定座前端螺纹连接，固定座后端与变送器前端固定连接，变送器获取并处理热式探头采集的数据；该装置主体结构合理，对于管径大于200mm的管道，采用多探头设计，相比现有单探头产品，能够提高检测精度，测量精度可达到±5％，多个探头特殊布点设计，配合变送器的智能运算，实现测量数据的紊流补偿。

技术领域：

本实用新型属于核电站用管道气体流速监测设备技术领域，特别是涉及一种具备紊流补偿功能的热式气体流量监测装置。

背景技术：

随着核电站对各系统管道气体流速检测仪表精度、安全性、可靠性要求的不断提升，热式气体流量监测设备开始在核电站中得到应用；热式气体流量监测设备结构上由测量组件、变送器组件及相关附件组成。

在现有技术中，公开号为CN109839161A的中国专利，公开了一种MEMS热式质量燃气表装置及气体流量测定方法，其MEMS热式质量燃气表装置，是在装 有温度传感器与换能器的气体流量测量装置表体上并接旁路管，旁路管上装有MEMS流量传感器；温度传感器、换能器及MEMS流量传感器均连接数据处理器，用上述装置气体流量的测定方法包括气体瞬时流量检测、气体转换系数的测定和气体瞬时流量的修正，得到计量的气体流量，该实用新型将超声波声速测量装置与MEMS流量传感器结合，扩展了适用范围，可以对燃气和各种工业气体进行计量，在数据处理过程中，超声波声速测量装置实时监测气体组分的变化，计算气体转换系数对瞬时流量进行补偿，提高了气体流量的测量精度，对热式气体流量仪表的应用和推广具有广泛意义；公开号为CN105203167B的中国专利，公开了一种热式气体质量流量计，其解决了现有热式气体质量流量计响应速度慢、量程 比小、反应时间长、精度低的技术问题，其包括测量杆，测量杆上设有传感器，传感器包括衬底，衬底上设有长方形测温薄膜和L形加热薄膜，长方形测温薄膜位于L形加热薄膜的内侧；衬底上除长方形测温薄膜和L形加热薄膜的其它位置设有隔热层，其可广泛应用于流量测量技术领域。

虽然热式气体流量监测设备在不断改进，但热式气体流量监测设备依然存在缺陷：1、单探头检测，大管径管道流量测量精度低，其精度为±5％；2、不具备紊流补偿功能，不适用于大管径气体流量的检测；3、抗干扰能力差，受到电磁干扰会导致测量错误。总之，现有技术中热式气体流量监测设备存在测量精度低和测量结果受紊流、电磁干扰等问题，目前尚缺乏有效的解决方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对热式气体流量监测设备存在测量精度低和测量结果受紊流、电磁干扰等缺点，设计一种具备紊流补偿功能的热式气体流量监测装置，设备具备紊流补偿、抗电磁干扰能力，能够提高气体流量测量的可靠性和准确性。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的具备紊流补偿功能的热式气体流量监测装置，主体结构包括热式探头、不锈钢探杆、固定法兰、变送器、固定座和管道，其中热式探头固定安装在不锈钢探杆侧壁上，热式探头由两个电阻式温度传感器组成，一个电阻式温度传感器作为热源加热气体并检测气体流速，另一个电阻式温度传感器测量气体温度，当气体流动时，加热用电阻式温度传感器与测温用电阻式温度传感器之间的温度差恒定，气体流速变化时，加热用电阻式温度传感器的功率随之变化，通过变送器检测加热功率，并经过数据处理和运算，获得被测气体的流速和流量；内部中空的不锈钢探杆的后端部固定设置有固定法兰，固定法兰能够将不锈钢探杆固定在管道上，不锈钢探杆的前半部伸入到管道中，不锈钢探杆的后端与固定座的前端螺纹连接，固定座中部设置有通孔，固定座的后端与变送器的前端固定连接，变送器与热式探头电信息连接，热式探头的电缆线从不锈钢探杆的内部空间通过并经过固定座的通孔与变送器连接，变送器采用现有的流量变送器结构，变送器获取并处理热式探头采集的数据。