蒸汽干度测试设备及系统的制作方法

本实用新型涉及蒸汽干度测试领域，具体而言尤其涉及一种蒸汽干度测试设备及系统。

背景技术：

注汽锅炉上的干度监测，采用的是化学分析的原理，通过测定饱和水中的氯根离子含量来确定饱和蒸汽的干度。这种人工化验的方法，受到人、化验器皿等因素影响，测试误差较大，且比较麻烦，结果不直观。

考虑到化学分析的上述不足，由于饱和水中溶解的大部分盐类都是强电解质，它们在水中全部电离成离子，用电导率测试电极测量饱和水中离子的导电能力(即电导率)来确定饱和水中的含盐量，从而推算出干度的大小。由于饱和蒸汽的干度不同，饱和水中离子的浓缩程度不同，即离子的浓度不同，因而导电能力也不同。不同的导电能力(即电导率)对应不同的蒸汽干度值。

根据电化学理论，电解质溶液的浓度对电导的测定有影响。溶液浓度较大时，离子间的静电引力增强，将影响离子的导电性，所以溶液电导的测定对稀溶液比较准确。经多次试验证明，当饱和水样的含盐量变化时，离子间的静电引力对导电性的影响很小，不能影响测量精度，因此可忽略不计。与电容法、湿度法等相比，电导率法可以避开了高温、高压管线，它只受饱和水样中的含盐量和饱和水温度影响，灵敏度和可靠性高。因此采用电导率法测量蒸汽干度越来越普及。

目前，有些电导率仪己采用微处理机技术实现了温度补偿、量程自动转换、仪器自动校准以及4-20mA信号输出等功能，可在线连续监测化工、制药、食品、饮料、冶金、环保等领域中单一溶液的电导率。如核工业北京化工研究院生产的GY2028型在线电导率仪，但它们依然普遍采用手工取样，操作复杂，同时，无法实现在线实时测量，测量蒸汽干度的结果不直观。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型有必要提供一种蒸汽干度测试设备及系统，以能够至少解决以上技术问题之一。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种蒸汽干度测试设备，包括：

取样器，其能够采取蒸汽样本；

与所述取样器相连通的干度测试仪；所述干度测试仪包括电导率仪、温度传感器、以及计算模块；所述电导率仪及所述温度传感器与所述计算模块电性连接；所述电导率仪输出的电信号以及温度传感器输出的温度信号传递至所述计算模块。

作为一种优选的实施方式，所述取样器与所述干度测试仪之间设置有冷却器，所述冷却器能够冷却所述蒸汽样本。

作为一种优选的实施方式，所述取样器与所述干度测试仪通过第二管道相连通；

所述冷却器包括水箱、与所述水箱连通的循环管道、以及水泵；所述循环管道环绕所述第二管道设置；所述水泵能驱动所述水箱内的水进入所述循环管道。

作为一种优选的实施方式，所述干度测试仪还包括与所述计算模块相连接的显示器。

作为一种优选的实施方式，所述干度测试仪还包括与所述计算模块相连接的打印机。

作为一种优选的实施方式，所述干度测试仪还包括容纳所述电导率仪、温度传感器、以及计算模块的壳体；所述壳体的长度为25至35厘米，宽度为10至20厘米。

作为一种优选的实施方式，所述干度测试仪的重量小于5千克。

一种注汽锅炉出口蒸汽干度测试系统，包括：

注汽锅炉；

如上任一实施方式所述的蒸汽干度测试设备；所述蒸汽干度测试设备的取样器与所述注汽锅炉出口相连通。

一种井口管线蒸汽干度测试系统，包括：

连接井口的管线；

如上任一实施方式所述的蒸汽干度测试设备；所述蒸汽干度测试设备的取样器与所述管线相连通。

作为一种优选的实施方式，所述取样器为设置于所述管线上的取样阀。

本实用新型所提供的蒸汽干度测试设备通过取样器5对蒸汽进行取样，再通过电导率仪测试出蒸汽样本的电导率，并采用温度传感器测量蒸汽样板的温度，最后通过计算模块获得蒸汽的干度。可以看出，本实用新型所提供的蒸汽干度测试设备的测试机理简单，仪器使用方便，测试精度高，能自动监测显示干度，节省了大量的化验药品和化验仪器；同时，减轻了操作人员的劳动强度，间接经济效益和社会效益显著。另外，本实用新型所提供的蒸汽干度测试设备实现了干度的在线连续测量，保障了锅炉安全运行，为提高注汽质量、降低地下存水提供了依据。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施方式提供的干度测试仪结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的注汽锅炉出口蒸汽干度测试系统示意图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的井口管线蒸汽干度测试系统示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，为本实用新型一种实施方式提供的一种蒸汽干度测试设备示意图。在本实施方式中，包括：取样器5，其能够采取蒸汽样本；与所述取样器5相连通的干度测试仪3；所述干度测试仪3包括电导率仪10、温度传感器20、以及计算模块30；所述电导率仪10及所述温度传感器20与所述计算模块30电性连接；所述电导率仪10输出的电信号以及温度传感器20输出的温度信号传递至所述计算模块30。

本实施方式所提供的蒸汽干度测试设备通过取样器5对蒸汽进行取样，再通过电导率仪10测试出蒸汽样本的电导率，并采用温度传感器20测量蒸汽样板的温度，最后通过计算模块30获得蒸汽的干度。可以看出，本实施方式所提供的蒸汽干度测试设备的测试机理简单，仪器使用方便，测试精度高，能自动监测显示干度，节省了大量的化验药品和化验仪器；同时，减轻了操作人员的劳动强度，间接经济效益和社会效益显著。另外，本实施方式所提供的蒸汽干度测试设备实现了干度的在线连续测量，保障了锅炉1安全运行，为提高注汽质量、降低地下存水提供了依据。

考虑到锅炉1出口的蒸汽可达到300多度的高温，蒸汽需要经过冷却器2变为液体方可进行测试。因此，所述取样器5与所述干度测试仪3之间可以设置有冷却器2，所述冷却器2能够冷却所述蒸汽样本。其中，温度传感器20测量冷却后的蒸汽样本的温度。

具体的，所述取样器5与所述干度测试仪3通过第二管道相连通；所述冷却器2包括水箱4、与所述水箱4连通的循环管道、以及水泵；所述循环管道环绕所述第二管道设置；所述水泵能驱动所述水箱4内的水进入所述循环管道。

其中，取样器5可以与干度测试仪3为一体结构，比如，取样器5为设置于干度测试仪3的壳体上的取样管，将该取样管串联于蒸汽通道上即可实现实时蒸汽取样。另外，取样器5也可以为取样阀门，通过管道连接干度测试仪3即可。取样阀门连接于蒸汽输送管道中，可以实时采集蒸汽样本。考虑到实时采集蒸汽样本，取样器或干度测试仪上可以设置有排样口，以防止取样器5中或干度测试仪3中积压过多样本液体而无法测试。

请参考图1，干度测试仪3中，电导率仪10能够测量蒸汽样本的电导率，并通过导线与计算模块30相连接，相应的，温度传感器20也通过导线与计算模块30相连接。计算模块30为硬件结构，其可以为电路板、CPU、PLC、单片机等，计算模块30可以根据电导率仪10传输来的电信号并结合温度传感器20所测量的温度计算出蒸汽干度。

为直观地显示蒸汽干度，所述干度测试仪3还包括与所述计算模块30相连接的显示器。进一步的，所述干度测试仪3还包括与所述计算模块30相连接的打印机。

为便于手持，方便携带，所述干度测试仪3还包括容纳所述电导率仪10、温度传感器20、以及计算模块30的壳体；所述壳体的长度为25至35厘米，宽度为10至20厘米。此时，干度测试仪3的长宽大约为A4纸大小。

在本实施方式中，该蒸汽干度测试设备的干度测量范围为5～90％；干度测量精度为＜3％；考虑到电导率仪10的结果受温度影响很大，所以计算模块30在计算时可以进行温度补偿，介质的温度补偿方式分为手动补偿和自动补偿两种方式。手动补偿温度范围10～40℃，自动补偿温度范围10～100℃。蒸汽干度测试设备的消耗功率为≤1.5W；仪器重量＜5kg。

如图2所示，在本实用新型另一种实施方式中还提供一种注汽锅炉1出口蒸汽干度测试系统，包括：注汽锅炉1；如上任一实施方式所述的蒸汽干度测试设备；所述蒸汽干度测试设备的取样器5与所述注汽锅炉1出口相连通。

如图3所示，在本实用新型另一种实施方式中还提供一种井口管线蒸汽干度测试系统，包括：连接井口的管线；如上任一实施方式所述的蒸汽干度测试设备；所述蒸汽干度测试设备的取样器5与所述管线相连通。具体的，所述取样器5为设置于所述管线上的取样阀。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。