本实用新型涉及一种在线定量测量泄漏水蒸汽的测量方法及测量装置，用于测量热力系统试验及应用中热力设备或管道蒸汽的泄漏量。
背景技术：
在热力系统试验及应用中，热力设备或管道需要保持密封性，当系统内介质为干燥气体时，泄漏量测量相对容易实现。但当系统内介质为水蒸气时，由于泄漏出的水蒸汽状态会发生较大变化，温度、压力、气体成分（湿度、含水量）、形态（气化或冷凝）都会发生变化，所以泄漏水蒸汽的定量测量是比较困难的。
常用的检测方法烛光法、薄膜法、只能测量较大的泄漏，卤素检漏法、氦质谱检漏法只能在停机检修时使用，同时这几种方法都只能做定性的检测。已公开的涉及蒸汽泄漏检测专利中还有采用红外法、声波法等方法，但也都只能做定性的检测。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种能在线定量测量泄漏水蒸汽的测量装置。
本实用新型的技术方案是：
一种泄漏蒸汽定量测量装置，其特征是：包括收集罩、温度传感器、湿度传感器、多路万用表、压力变送器和计算机，收集罩密封地连接在蒸汽设备的泄漏接口处，在该收集罩上装有温度传感器、湿度传感器和压力引压接口，该温度传感器和湿度传感器通过多路万用表与计算机的输入接口连接；压力引压接口通过阀门组与压力变送器连接，压力变送器的信号输出端与计算机的输入接口连接。
所述的收集罩通过紧固件将蒸汽设备的泄漏接口罩住，在该收集罩的外侧设有保温材料，在该保温材料内侧设有加热器，该加热器与一温度控制器的输出端连接，该温度控制器的输入端与所述的温度传感器的信号输出端连接。
所述的阀门组包括引压阀门、变送器阀门和大气接口阀门，引压阀门和变送器阀门依次串联在该压力引压接口与压力变送器之间，该引压阀门与变送器阀门之间通过大气接口阀门与大气连通。
在所述的收集罩上设有温度传感器接口和湿度传感器接口，所述的该温度传感器和湿度传感器分别密封地安装在该温度传感器接口和湿度传感器接口内。
本实用新型的优点是：在设备或管路蒸汽泄漏部位设置收集罩，通过测量收集罩内气体的温度、湿度、压力变化得到气体质量变化的方法实现泄漏蒸汽定量测量。结构简单，容易实施。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体构成示意图。
图中标记说明：1.紧固件；2.保温材料；3.加热器；4.温度传感器接口；5温度传感器；6.（泄漏蒸汽）收集罩；7.多路万用表；8.湿度传感器；9.湿度传感器接口；10.引压接口；11.三阀组；12.压力变送器；13.计算机；14.温度控制器；K1.引压阀门；K2.变送器阀门；K3.大气接口阀门。
具体实施方式
参见图1，本实用新型一种泄漏蒸汽定量测量装置，包括收集罩6、温度传感器5、湿度传感器8、多路万用表7、压力变送器12和计算机13，收集罩6密封地连接在蒸汽设备的泄漏接口16处，在该收集罩6上装有温度传感器5、湿度传感器8和压力引压接口10，该温度传感器5和湿度传感器8通过多路万用表7与计算机13的输入接口连接；压力引压接口10通过阀门组11与压力变送器12连接，压力变送器12的信号输出端与计算机13的输入接口连接。
图1中左边是热力设备15的一处接口。用紧固件1将收集罩6与蒸汽设备接口16紧密连接固定，收集罩6本身容积固定密封并可将热力设备16欲测量泄漏部位全部罩住，用于收集泄漏蒸汽；紧固件1包含密封垫、密封胶以保证密封；保温材料2将收集罩6全部覆盖；加热器3可对收集罩6内气体进行加热，以防止气体产生冷凝。温度传感器5用于测量收集罩6内气体温度。多路万用表7用于测量温度、湿度传感器信号；湿度传感器8用于测量收集罩6内的气体湿度。压力变送器12选用高精度、高分辨率并自带温度测量功能的压力变送器，用于测量收集罩6内的气体压力。采集分析计算机13用于采集分析测量数据。温度控制器14用来控制加热器3使收集罩6内气体温度为合适值，以防止收集罩6内蒸汽产生冷凝。
正式测量前应先对收集罩6及安装在上面的紧固件1、温度传感器接口4、温度传感器5、湿度传感器8、湿度传感器接口9、引压接口10和连接三阀组11、压力变送器12的管路进行密封性测试，可通过三阀组11对大气接口向收集罩内充气检漏实现。
正式测量时首先关闭三阀组11对大气接口阀门K3，同时确认三阀组另两个阀门K1、K2处于打开状态。这时多路万用表7（由计算机13控制）定时采集温度传感器5、湿度传感器8的温、湿度模拟信号，并将该模拟信号转换成数字量后送入采集分析计算机13，收集罩6内气体压力经过压力引压接口10、三阀组11送入压力变送器12，压力变送器12将测量出的收集罩6内气体压力数值及压力变送器所在点温度数值也送入采集分析计算机13，采集分析计算机对这些数据进行采集、计算、显示、分析、存储。
此时收集罩6中气体由罩内原有气体和泄漏蒸汽组成，原有气体由干空气和少量水蒸气组成，都可被认为是符合理想气体要求的。泄漏蒸汽是由干空气和较多量的水蒸气组成，在热力设备里时它是一种实际气体，不能看做是理想气体。但当泄漏出来后，由于压力变化到接近于常压及和原有气体混合气化，它也变得可被看做是理想气体，由于质量守恒被收集的蒸汽状态改变后其质量是不变的。经过一段时间运行，热力设备接口处泄漏出的蒸气被收集在收集罩6内使罩内气体总质量发生改变。通过测量收集罩6内气体温度、湿度、压力参数后，根据下面所给公式经过计算可得到收集罩6内气体总质量变化情况，即可得到泄漏出的蒸气定量数值。
根据道尔顿分压定律气罩内t1时刻气体压力为：
由理想气体方程气罩内t1时刻气体质量为：
经过一段时间到t2时刻气罩内气体压力、质量变为：
则气体质量变化量为：
由于收集气罩是密封的，这一气体质量变化仅由泄漏蒸汽造成，即这气体质量变化量就是泄漏的蒸汽质量值。
式中：Mv为水蒸气的摩尔质量，数值为18；
Ma为干空气的摩尔质量，数值为29；
P1、P2为罩内空气的总压力；
Pa1、Pa1为罩内干空气的分压力；
Pv1、Pv1为罩内水蒸气的分压力；
m1、m2为罩内空气的总质量
ma1、ma2为罩内干空气的质量
mv1、mv2为罩内水蒸气的质量
T1、T2为罩内空气的温度，单位为K；
R为气体常数，8.3143J/mol•K
V为收集气罩容积；
水蒸气分压可由下式得出：
式中：H为罩内空气的相对湿度%；T为罩内空气的温度，单位为℃。
在测量过程中为防止泄漏出的水蒸气产生冷凝，可通过温度控制器14根据温度传感器5温度信号控制加热器3对罩内气体进行加热。另外测量装置有温度报警，当罩内气体状态接近仪表限值时，要打开收集气罩6经过三阀组11与大气的连接阀门K3，使收集罩内气体状态回到初始状态。