一种监视灌装液化气余量的方法及其装置与流程

本发明涉及一种液化气监测方法及其装置，特别是涉及一种监视灌装液化气余量的方法及其装置。
背景技术：
：随着社会发展，液化气已经广泛应用在工业生产和居民生活中，一般采用灌装的方式使用，需要用的时候由商家配送，按照罐装价格收钱，用户难以判断罐内液化气的真实含量，容易吃亏，并且，在罐装液化气使用过程中，只能通过火力明显减小才能发现罐内气量不足，需要加气，无法提前做出判断，影响使用。实用新型专利“一种液化气余量实时监控装置”(申请号201821306202.9，授权公告号cn208588456u)，公开了一种通过在底座上安装一套装有称重传感器的控制装置，将液化气罐放在底座上，通过称重传感器测量重量数据的方式，然后将数据发送至控制器上显示模块显示，清晰显示实际液化气量，同时为了便于可视化及便捷化，在墙壁上安装液晶显示装置、余量报警装置以及自动发信装置，及时提醒居民剩余液化气不足和联系送气员送液化气。当送气员将新的送气罐放到本装置底座上时，通过称重传感器测量重量数据，防止不良商家弄虚作假。虽然以上方式解决了用户日常生活中遇到的问题，但是此种装置成本较高，安装复杂，一般用户很难采用，普及率较低。技术实现要素：本发明针对现有液化气使用过程中用户不能直观的判断罐内气量，而给使用带来诸多不便的技术问题，提供一种能直观的判断出液化气罐内液化气含量、成本较低、使用方便的监视灌装液化气余量的方法及其装置。为此，本发明的技术方案是，一种监视灌装液化气余量的装置，设有罐和输气管，所述罐上设有角阀，所述角阀上连接信号采集单元，所述信号采集单元用于采集罐内液化气的压力和温度。优选的，所述信号采集单元安装在所述角阀上。优选的，所述输气管上设有调压阀，所述信号采集单元设在所述角阀和所述调压阀之间的输气管上。优选的，所述信号采集单元采用温度传感器和压力传感器，或者采用可测量温度的压力传感器。一种监视灌装液化气余量的方法，具体步骤为：(1)将装满液化气的罐安装稳定后，由信息采集单元测取罐内液化气的温度t测与压力p测；(2)根据液化气的温度t测与压力p测确定液化气中丙烷和丁烷的占比；(3)根据丙烷在液化气中的占比情况，设定余量报警提醒。优选的，所述步骤(2)中，根据液化气的温度t测与压力p测确定液化气中丙烷和丁烷的占比，具体为：通过“液化石油气饱和蒸汽压与温度关系对照表”查表得出。优选的，所述步骤(2)中，根据液化气的温度t测与压力p测确定液化气中丙烷和丁烷的占比，具体方法为：根据安托因方程，分别计算出纯丙烷与纯丁烷的饱和蒸汽值p丙烷和p丁烷，由以上数据推导出丙烷占比，丙烷占比的计算公式如下：丁烷占比的计算公式如下：优选的，根据安托因方程，计算纯丙烷与纯丁烷的饱和蒸汽值的公式为：lgp＝a-b/(t c)式中a、b、c为物性常数，不同物质对应不同的a、b、c的值；p—温度t对应下的纯液体饱和蒸气压，毫米汞柱；t—摄氏温度，℃。优选的，上述步骤(3)中，根据丙烷在液化气中的占比情况，设定余量报警提醒，具体为：若罐安装稳定后测得丙烷的初始占比数大于等于95％，则判定罐内气体为商品丙烷，设置当监测到丙烷的占比不足50％时，开始报警余量不足，提醒及时充装；若罐安装稳定后测得丙烷的初始占比数小于95％且大于5％，则判定罐内气体为丙烷与丁烷的混合气体，设置当监测到饱和蒸汽压力值p丁烷与实测压力值p测的差值小于2kpa时，开始报警余量不足，提醒及时充装；若罐安装稳定后测得丙烷的初始占比数小于等于5％，则判定罐内气体为商品丁烷，设置当监测到饱和蒸汽压力值p丁烷与实测压力值p测的差值小于2kpa时，开始报警余量不足，提醒及时充装。优选的，报警余量不足的方式可以由控制器将信号采集单元采集的数据传达给后台，由后台传送到客户端或燃气供应商进行燃气配送。本发明有益效果是，(1)通过监测罐内液化气的压力和温度，结合不同气体的饱和蒸气压，计算出罐内不通气体的占比，根据占比情况设定不同的报警值，可以更准确的提醒用户对液化气进行补充，不会造成浪费；(2)液化气中丙烷和丁烷的占比情况可以根据监测到的压力和温度通过查表得出，方便快捷；也可以通过安托因方程计算得出，更加准确；(3)本申请技术方案结构简单，改造成本较低，避免了由于罐内液化气量不足影响使用的情况，还能准确检测灌装后罐内液化气的量，采用极地的成本充分保障了用户的利益。附图说明图1是本发明实施例的布局示意图。图中符号说明：1.罐；2.角阀；3.信号采集单元；4.调压阀；5.燃气灶。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。如图1所示，一种监视灌装液化气余量的装置，设有罐1和输气管，输气管一端连接罐1，另一端连接燃气灶5。输气管上设有调压阀4，罐1上设有角阀2，角阀2上直接或间接连接信号采集单元3，信号采集单元3采用温度传感器和压力传感器，也可以采用可测量温度的压力传感器，用于采集罐1内液化气的压力和温度，信号采集单元3可以直接安装在角阀2上，也可以设在角阀2和调压阀4之间的输气管上，信号采集单元3上还可以连接控制器，实现信号的传输控制。按照国家标准(gb11174-2011)，液化石油气的组成和挥发性分为3个品种，商品丙烷(要求高挥发性时使用)、商品丁烷(要求低挥发性使用)、商品丙丁烷混合物(要求中等挥发性时使用)，不同混合比例的石油液化气，在一定的温度下，存在固定的饱和蒸汽压力。如果能测得介质的温度与饱和蒸汽压力，便可以获得丙烷在混合介质中的占比。一种监视灌装液化气余量的方法，具体步骤为：(1)将装满液化气的罐1安装后，待罐1内液化气的温度与外界达到相对平衡状态后，由信息采集单元3测取罐1内液化气的温度t测和压力p测；(2)根据液化气的温度t测与压力p测确定液化气中丙烷和丁烷的占比，通过“液化石油气饱和蒸汽压与温度关系对照表”查表得出，详见表1；也可以通过安托因方程分别计算出纯丙烷与纯丁烷的饱和蒸汽值p丙烷和p丁烷，安托因(antoine)方程是由工程经验总结而得到的，该方程适用于大多数化合物，其公式如下：lgp＝a-b/(t c)(1)式中a、b、c为物性常数，不同物质对应不同的a、b、c的值；p—温度t对应下的纯液体饱和蒸气压，毫米汞柱；t—摄氏温度，℃。式中有关物性数据a、b、c可在antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸汽压常数表中得到，丙烷与丁烷具体数据如下：化学物质abc丙烷6.83813.2248.0丁烷6.83945.9240.0代入公式(1)中可以得出丙烷：lgp丙烷＝6.83-813.2/(t 248)(2)丁烷：lgp丁烷＝6.83-945.9/(t 240)(3)液化气在使用过程中，首先气化的是丙烷，随着丙烷的不断减少，丁烷才逐渐开始气化，本发明通过监视石油液化气温度与压力，获得丙烷在混合介质中的占比，并通过监视占比的变化，进而实现罐装液化气余量的目的。由纯丙烷与纯丁烷的饱和蒸汽值p丙烷和p丁烷推导出丙烷占比：丙烷占比的计算公式如下：丁烷占比的计算公式如下：(3)根据丙烷在液化气中的占比情况，设定余量报警提醒，具体为：若罐1安装稳定后测得丙烷的初始占比数大于等于95％，则判定罐1内气体为商品丙烷，设置当监测到丙烷的占比不足50％时，开始报警余量不足，提醒及时充装；若罐1安装稳定后测得丙烷的初始占比数小于95％且大于5％，则判定罐1内气体为丙烷与丁烷的混合气体，设置当监测到饱和蒸汽压力值p丁烷与实测压力值p测的差值小于2kpa时，开始报警余量不足，提醒及时充装；若罐1安装稳定后测得丙烷的初始占比数小于等于5％，则判定罐1内气体为商品丁烷，设置当监测到饱和蒸汽压力值p丁烷与实测压力值p测的差值小于2kpa时，开始报警余量不足，提醒及时充装。当打开罐1上的角阀2开始用气时，受到焦汤效应影响，信号采集单元3测量的温度会出现下降，当温度短时间下降一定阈值时，即可判定为开始用气；此时获得的丙烷占比会比实际偏大，遇到这种情况时，可以用下降前的温度，与下降前后各2分钟内的最大压力作为基准值，查表获得此时瓶内介质中的丙烷占比。此外，信号采集单元3也可与控制器连接，并将相关报警信息上传至平台，配合使用物联网，由后台传送到客户端或燃气供应商进行燃气配送，有效提高燃气供应商的配送效率。通过监测罐1内液化气的压力和温度，结合不同气体的饱和蒸气压，计算出罐1内不通气体的占比，根据占比情况设定不同的报警值，可以更准确的提醒用户对液化气进行补充，不会造成浪费；液化气中丙烷和丁烷的占比情况可以根据监测到的压力和温度通过查表得出，方便快捷；也可以通过安托因方程计算得出，更加准确；本申请技术方案结构简单，改造成本较低，避免了由于罐1内液化气量不足影响使用的情况，还能准确检测灌装后罐1内液化气的量，采用极地的成本充分保障了用户的利益。表1惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。当前第1页12