專利名稱：一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)，更具體涉及一種控制晚上制冰、白天釋冰給空調(diào)提供冷氣的冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，城市電力消耗大幅增長(zhǎng)，特別是高峰電力負(fù)荷增長(zhǎng)過(guò)快，導(dǎo)致高峰時(shí)段電力短缺現(xiàn)象頻頻發(fā)生，而低谷電力卻富余。因此，電網(wǎng)的“移峰填谷”是亟待解決的問(wèn)題。而作為人居環(huán)境保障的空調(diào)系統(tǒng)，其電力負(fù)荷一般集中于電力高峰時(shí)段，而低谷時(shí)段用電甚少，空調(diào)用電對(duì)城市電網(wǎng)具有很大的削峰填谷的潛力。 隨著電力需求側(cè)峰谷電價(jià)政策的實(shí)施，冰蓄冷空調(diào)機(jī)組得到了快速的發(fā)展，測(cè)冰儀作為冰蓄冷型空調(diào)必備設(shè)備之一，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。測(cè)冰儀是通過(guò)測(cè)量筒內(nèi)液位的變化來(lái)判定蓄冰桶的冰量，任何冰量的變化都會(huì)使蓄冰桶內(nèi)液位與壓力的變化。測(cè)冰儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它由一個(gè)空氣泵、一個(gè)安裝在冰桶頂蓋的探頭以及連接探頭與泵的空調(diào)導(dǎo)管組成。測(cè)冰儀工作原理是測(cè)冰儀的空氣泵泵出少量的空氣，這部分空氣經(jīng)過(guò)其中一根氣體導(dǎo)管從水下的探頭溢出?？諝獗玫妮敵鰤毫τ赏矁?nèi)液位的高低決定，隨著蓄冰過(guò)程的開(kāi)始，冰桶內(nèi)液位相應(yīng)上升，由此引起的壓力上升將由第二根氣管傳回測(cè)冰儀。水位越高，氣泵所需輸出壓力越大。磁性液位計(jì)感應(yīng)氣壓變化并顯示蓄冰桶內(nèi)的冰量百分比變化，同時(shí)內(nèi)置式壓力轉(zhuǎn)換器將壓力轉(zhuǎn)為4-20mA直流電信號(hào)輸出。該電子信號(hào)與磁性液位計(jì)上0% -100%刻度一一對(duì)應(yīng)。磁力液位計(jì)和壓力轉(zhuǎn)換器的精度已由制造商在出廠前標(biāo)定好，在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，只要調(diào)整探頭的插入深度即可。但是上述壓力式測(cè)冰儀存在測(cè)量不夠精準(zhǔn)、測(cè)量工序復(fù)雜、測(cè)量速度慢以及運(yùn)用局限性大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀及測(cè)量方法，利用導(dǎo)波雷達(dá)判定蓄冰桶冰量，提供一種可監(jiān)測(cè)冰蓄冷系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下蓄冰設(shè)備冰量的儀器-測(cè)冰儀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、測(cè)試快速準(zhǔn)確。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明提供的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，包括安裝在蓄冰桶上的探測(cè)組件，所述探測(cè)組件包括智能雷達(dá)物位變送器和顯示調(diào)整模塊，所述智能雷達(dá)物位變送器通過(guò)屏蔽電纜與顯示調(diào)整模塊連接。本發(fā)明提供的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀技術(shù)方案中，所述智能雷達(dá)物位變送器包括電器盒、接收器、探頭、法蘭、感應(yīng)導(dǎo)線和探測(cè)棒。本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀技術(shù)方案中，所述電器盒通過(guò)法蘭安裝在蓄冰桶的頂蓋上，所述電器盒遠(yuǎn)離蓄冰桶頂蓋的中心，所述電器盒上設(shè)有接收器和探頭，所述探頭通過(guò)感應(yīng)導(dǎo)線與所述探測(cè)棒連接，所述探頭距離蓄冰桶桶壁的距離為蓄冰桶直徑的1/6-1/4。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀技術(shù)方案中，所述電器盒上設(shè)有第一顯示窗和接地端子，所述電器盒采用密封設(shè)置并通過(guò)接地端子接地。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀技術(shù)方案中，所述顯示調(diào)整模塊設(shè)置在二次儀表盤上，包括第二顯示窗和編程器。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀的測(cè)量方法技術(shù)方案中，包括步驟如下步驟一所述蓄冰桶上探測(cè)組件的智能雷達(dá)物位變送器向蓄冰桶內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)；步驟二 所述智能雷達(dá)物位變送器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析并顯示，同時(shí)通過(guò)屏蔽電纜將信號(hào)傳遞到顯示調(diào)整模塊。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀的測(cè)量方法技術(shù)方案中，所述步驟一中，蓄冰桶上智能雷達(dá)物位變送器的探頭發(fā)出高頻脈沖并沿感應(yīng)導(dǎo)線傳播，當(dāng)脈沖遇到冰面時(shí)反射回來(lái)被接收器接收。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明得到的有益效果是本發(fā)明的冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀是在冰蓄冷系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)并控制冰量的儲(chǔ)存與釋放的儀器，利用導(dǎo)波雷達(dá)判定蓄冰桶冰量；通過(guò)導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖沿著探測(cè)組件的發(fā)出高頻脈沖并沿感應(yīng)導(dǎo)線傳播，當(dāng)脈沖遇到冰面時(shí)反射回來(lái)被接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)工作的智能雷達(dá)變送器輸出電流信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)顯示的顯示調(diào)整模塊(二次顯示儀表)，通過(guò)二次儀表的計(jì)算功能計(jì)算出容器內(nèi)冰的容積，并且二次儀表可以通過(guò)隔離變送輸出一路電流信號(hào)給控制機(jī)柜做控制使用，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。本發(fā)明適用在具有電力峰谷差價(jià)地區(qū)、以冰蓄冷系統(tǒng)進(jìn)行供冷的應(yīng)用場(chǎng)合。


圖1為一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中智能雷達(dá)物位變送器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀；圖4為本發(fā)明中智能雷達(dá)物位變送器的安裝位置示意圖；圖5為本發(fā)明的顯示調(diào)整模塊連接端子圖；其中，1、2、3_導(dǎo)波雷達(dá)輸入點(diǎn)，4-外供輸出點(diǎn)，5、6_連接端子，7、8_變送輸出接點(diǎn)，9、10_電源接點(diǎn)，11、12、13、14、15、16-繼電器開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)，17-蓄冰桶，18-智能雷達(dá)物位變送器，19-感應(yīng)導(dǎo)線，20-探頭，21-探測(cè)棒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 如圖1-5所示，本例的發(fā)明一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，包括安裝在蓄冰桶17上的探測(cè)組件，探測(cè)組件包括智能雷達(dá)物位變送器18和顯示調(diào)整模塊，智能雷達(dá)物位變送器18 通過(guò)屏蔽電纜與顯示調(diào)整模塊連接，顯示調(diào)整模塊設(shè)置在二次儀表盤上，包括第二顯示窗和編程器。智能雷達(dá)物位變送器18包括電器盒、接收器、探頭20、法蘭、感應(yīng)導(dǎo)線19和探測(cè)棒 21，電器盒通過(guò)法蘭安裝在蓄冰桶17的頂蓋上，電器盒遠(yuǎn)離蓄冰桶17頂蓋的中心，電器盒上設(shè)有第一顯示窗和接地端子，電器盒采用密封設(shè)置并通過(guò)接地端子接地，電器盒上設(shè)有接收器和探頭20，探頭20通過(guò)感應(yīng)導(dǎo)線19與探測(cè)棒21連接，探頭20距離蓄冰桶桶壁的距離為蓄冰桶直徑的1/6-1/4。本發(fā)明的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀的測(cè)量方法，包括步驟如下步驟一蓄冰桶17上探測(cè)組件的智能雷達(dá)物位變送器18向蓄冰桶17內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)；在步驟一中，蓄冰桶17上智能雷達(dá)物位變送器18的探頭20發(fā)出高頻脈沖并沿感應(yīng)導(dǎo)線19傳播，當(dāng)脈沖遇到冰面時(shí)反射回來(lái)被接收器接收。步驟二 智能雷達(dá)物位變送器18對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析并顯示，同時(shí)通過(guò)屏蔽電纜將信號(hào)傳遞到顯示調(diào)整模塊，通過(guò)顯示的數(shù)據(jù)可以看出蓄冰桶17內(nèi)冰量的多少。本發(fā)明的冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀是在冰蓄冷系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)并控制冰量的儲(chǔ)存與釋放的儀器，通過(guò)導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖沿著探測(cè)組件的發(fā)出高頻脈沖并沿感應(yīng)導(dǎo)線傳播，當(dāng)脈沖遇到冰面時(shí)反射回來(lái)被接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)工作的智能雷達(dá)變送器輸出4-20mA的電流信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)顯示的顯示調(diào)整模塊，通過(guò)顯示調(diào)整模塊的計(jì)算功能計(jì)算出容器內(nèi)冰的容積，并且顯示調(diào)整模塊可以通過(guò)隔離變送輸出一路4-20mA 的電流信號(hào)給控制機(jī)柜做控制使用。如圖3所示，①是頂部盲區(qū)，②是空倉(cāng)(最大測(cè)量距離)，③是最大量程，④是底部區(qū)頂部盲區(qū)是指物料最高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的最小距離；底部盲區(qū)是指纜繩最底部附近無(wú)法精確測(cè)量的一段距離；頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有效測(cè)量距離。值得注意的是，只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時(shí)，才能保證罐內(nèi)物位的可靠測(cè)量。本發(fā)明中的技術(shù)參數(shù)如下工作頻率100MHZ-1. 8GHZ ；纜式測(cè)量范圍0-30m ；桿式及雙桿式測(cè)量范圍0-6m ；重復(fù)性士 3mm;分辨率Imm ；采樣回波采樣55次/s;響應(yīng)速度> 0. 2S (根據(jù)具體使用情況而定)；輸出電流信號(hào)4-20mA;精度<0.1%;通訊接口 HART通訊協(xié)議；過(guò)程連接Gl-ΙΛΝΡΤ ；法蘭DN50，DN80, DN100, DN150 ；過(guò)程壓力-l-40bar ；電源24VDC (士 10%);
耗電量max 22. 5mA ；環(huán)境條件溫度-40°C +220°C ；外殼防護(hù)等級(jí)IP68 ；兩線制接線儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線；電纜入口2個(gè)M20 X 1. 5 (電纜直徑5—9mm)；安裝儀表時(shí)要注意最高料位不得進(jìn)入測(cè)量盲區(qū)儀表距離罐壁必須保持一定的距離，安裝盡可能的垂直于被測(cè)物料表面。安裝在防爆區(qū)的儀表必須遵守國(guó)家防爆危險(xiǎn)區(qū)得安裝規(guī)定，本安型的外殼全部采用鋁殼，儀表必須接地；測(cè)量盲區(qū)從測(cè)量的基準(zhǔn)面向下一段距離內(nèi)儀表是無(wú)法精確測(cè)量的這段區(qū)域被稱作盲區(qū)一般為300_。另外，在使用雷達(dá)物位計(jì)時(shí)務(wù)必確保物料不能進(jìn)；智能雷達(dá)物位變送器18距離罐壁的距離建議為罐直徑的1/6-1/4(至少300mm，混凝土罐至少400mm)，不要安裝在金屬罐中間，不要裝在下料口處；選擇探頭長(zhǎng)度時(shí)，注意探頭20底部距罐底約大于30mm，探頭20 距離障礙至少200mm，注意介質(zhì)溫度。干擾回波抑制軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾回波的抑制，從而達(dá)到理想測(cè)量效果。旁通管及導(dǎo)波管(僅適用于液體)對(duì)于粘度不大于5g/cm，可采用旁通管，導(dǎo)波管或管式來(lái)避免干擾。測(cè)量組件與顯示調(diào)整模塊(二次表)接線電源為直流MV，信號(hào)線與電源線同為一起兩芯屏蔽線5_9mm，遠(yuǎn)距離輸送電壓有一定的壓降造成雷達(dá)物位計(jì)不啟動(dòng)這是要加大電源電壓。此儀表屬于兩線制智能儀表， HART協(xié)議，如需遠(yuǎn)傳顯示加裝一塊“二次表”即可，安裝方法請(qǐng)參照二次儀表說(shuō)明書(shū)，遠(yuǎn)傳顯示精度與您所使用的“二次表”的顯示位數(shù)有關(guān)，成正相關(guān)。也能與DCS等設(shè)備相連，免維護(hù)，出廠前量程已經(jīng)標(biāo)定，可通過(guò)手操器進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定，或者售后服務(wù)人員使用本單位自己的軟件連接調(diào)試模塊進(jìn)行調(diào)試。最后應(yīng)該說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，包括安裝在蓄冰桶(17)上的探測(cè)組件，其特征在于 所述探測(cè)組件包括智能雷達(dá)物位變送器(18)和顯示調(diào)整模塊，所述智能雷達(dá)物位變送器 (18)通過(guò)屏蔽電纜與顯示調(diào)整模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，其特征在于所述智能雷達(dá)物位變送器(18)包括電器盒、接收器、探頭(20)、法蘭、感應(yīng)導(dǎo)線(19)和探測(cè)棒01)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，其特征在于所述電器盒通過(guò)法蘭安裝在蓄冰桶(17)的頂蓋上，所述電器盒遠(yuǎn)離蓄冰桶(17)頂蓋的中心，所述電器盒上設(shè)有接收器和探頭(20)，所述探頭00)通過(guò)感應(yīng)導(dǎo)線(19)與所述探測(cè)棒連接，所述探頭 (20)距離蓄冰桶桶壁的距離為蓄冰桶直徑的1/6-1/4。
4.如權(quán)利要求2所述的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，其特征在于所述電器盒上設(shè)有第一顯示窗和接地端子，所述電器盒采用密封設(shè)置并通過(guò)接地端子接地。
5.如權(quán)利要求1所述的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀，其特征在于所述顯示調(diào)整模塊設(shè)置在二次儀表盤上，包括第二顯示窗和編程器。
6.一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀的測(cè)量方法，其特征在于包括步驟如下步驟一所述蓄冰桶(17)上探測(cè)組件的智能雷達(dá)物位變送器(18)向蓄冰桶(17)內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)；步驟二 所述智能雷達(dá)物位變送器(18)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析并顯示，同時(shí)通過(guò)屏蔽電纜將信號(hào)傳遞到顯示調(diào)整模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的一種冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟一中，蓄冰桶(17)上智能雷達(dá)物位變送器(18)的探頭OO)發(fā)出高頻脈沖并沿感應(yīng)導(dǎo)線(19)傳播，當(dāng)脈沖遇到冰面時(shí)反射回來(lái)被接收器接收。
全文摘要
本發(fā)明涉及空調(diào)冰蓄冷系統(tǒng)，更具體涉及一種控制晚上制冰、白天釋冰給空調(diào)提供冷氣的冰蓄冷系統(tǒng)用測(cè)冰儀及測(cè)量方法，測(cè)冰儀包括安裝在蓄冰桶上的探測(cè)組件，探測(cè)組件包括智能雷達(dá)物位變送器和顯示調(diào)整模塊，智能雷達(dá)物位變送器通過(guò)屏蔽電纜與顯示調(diào)整模塊連接，本發(fā)明利用導(dǎo)波雷達(dá)判定蓄冰桶冰量，可監(jiān)測(cè)冰蓄冷系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下蓄冰設(shè)備冰量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、測(cè)試快速準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01F23/284GK102494736SQ201110311418
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者戴思嘉, 鄭青, 陳明卓, 高彥江 申請(qǐng)人:戴思嘉