监控设备

监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP1监控设备1.电测仪表...................................................................................................................................................................22.燃烧分析仪...............................................................................................................................................................73.压力计.......................................................................................................................................................................94.温度计.....................................................................................................................................................................115.水量计.....................................................................................................................................................................146.流速计/频闪仪........................................................................................................................................................187.检漏器.....................................................................................................................................................................218.照度表.....................................................................................................................................................................239.参考文献.................................................................................................................................................................25监控设备有助于测量各种能源设备的运行参数以及将这些参数与设计参数进行对比来判断是否提高了能源效率。或者监控设备还可以用来发现蒸汽或压缩空气的泄漏。下面列出了在能源评估过路中通常监测的一些参数：ƒ在交流和直流系统中的基本电气参数：电压（V）、电流（I）、功率因数、有功功率（kW）、最大需量（kVA）、无功功率（kVAr）、能源消耗（kWh）、频率（Hz）谐波等。ƒ其它非电气参数：温度和热流、辐射、空气和气流、液体流速、每分钟转数（RPM）、空气速度、噪音和振动、灰尘浓度、溶解固体总量（TDS）、PH值、含水量、相对湿度、烟气分析（CO2、O2、CO、SOx和NOx）、燃烧功率等。本节说明了工业中进行能源评估时经常使用的各种监控设备的有关信息。1.电测仪表2.燃烧分析仪3.温度计4.压力计5.水量计6.流速计/频闪仪7.检漏器8.照度表每一类监控设备都给出了以下信息：ƒ这个监控设备的用途是什么？ƒ这个监控设备在什么地方使用？ƒ怎样使用这个监控设备？ƒ使用这个监控设备的注意事项和必要的安全措施。监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP21.电测仪表1.1电测仪表的用途是什么？电测仪表包括钳式或功率分析仪，用来测量主要的电气参数，如KVA、kW、PF、频率、KVAr、电流和电压。这些仪器中有一些还测量谐波。瞬时测量可以用手持仪器来进行，而更先进的测量仪器则有助于得到累积读数，并且可以按照设定的间隔打印输出。市场上不同的公司提供了若干不同型号的样品。HIOKI3286-20钳式电力计就是其中一个这样的仪器（见图1）。它可以测量以下参数：ƒ电压：150V到600V，3个量程ƒ电流：200A或1000A,2个量程ƒ电压/电流峰值ƒ有效/无效/表观功率（单相/三相）：30kW到1200kW，14种组合模式：ƒ功率因数ƒ反应性ƒ相位角ƒ频率ƒ相位检测（3相）ƒ电压/电流谐波水平（20次）图1.Hioki3286-20钳式电力计（Hioko公司）1.2电测仪表在什么地方使用？这些仪器在线使用来测量发动机、变压器和电加热器的各种电气参数。在记录测量值时无需关闭设备。1.3如何使用电测仪表这种仪器有三根导线（电线），都在末端连接到鳄鱼夹子上。三根导线的颜色分别为黄、黑、红色。图2到图8说明了在各种条件下的测量方法。但是，对于不同类型的钳式或功率分析仪，操作步骤可能也会有所不同。为了保证正确的操作步骤，操作员应该查阅与仪器一起提供的操作手册。监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP3图2.单相两线电路的功率测量（Hioki公司）图3.单相三线电路的功率和功率因数测量（Hioki公司）单相三线电路的功率和功率因数的测量与单相两线电路测量方法类似，将黑色导线与中性线按图示连接，然后再关闭红色导线以及夹钳传感器分别与导线相连。这样就可以测量导线之间的功率和功率因数了。红线黄线黑线负载供电侧红线黄线黑线负载供电侧红线黄线黑线监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP4图4.三相三线电路的功率和功率因数测量（Hioki公司）图5.三相三线电路的功率和功率因数测量供选方法（Hioki公司）红线黄线黑线负载供电侧红线黄线黑线负载供电侧红线黄线黑线三相有效功率监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP5图6.三相四线电路的功率和功率因数测量（Hioki公司）图7.电流测量（Hioki公司）)图8.电压测量（Hioki公司）红线黄线黑线负载供电侧红线黄线黑线黄线黑线红线负载供电侧红线黄线黑线负载供电侧监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP61.4注意事项和安全措施在使用钳式和功率分析仪时需要注意以下事项并采取以下安全措施：ƒ避免短路和潜在的生命危险隐患，千万不要将钳子与超过最大额定电压的电路连接在一起，也不要与裸导体放在一起。ƒ钳式探针应该与断路器的次级侧相连，这样在发生短路时，断路器就可以防止事故的发生。ƒ当使用这种仪器时，要戴上橡胶手套、穿上靴子和戴上安全帽，防止中电，手湿的情况下，不要使用这种仪器。ƒ使用设备之前，查看监控设备的操作手册，了解更多关于安全和注意事项的详细信息。监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP72.燃烧分析仪2.1燃烧分析仪的用途是什么燃烧分析仪用来测量燃烧后烟气的成分。可以定购各种不同的燃烧分析仪来满足设备的要求。基本上所有的燃烧分析仪都可以测量排放的烟气中的氧气（O2）或二氧化碳（CO2），然后，如果需要的话，再使用内置程序计算燃烧效率，下面列出了各种类型的燃烧分析仪：燃料效率监视器这个监视器测量烟气中的氧气含量和温度。通常燃料的热值都输入到了微处理器中，这个微处理器可以计算燃烧效率。Fyrite燃烧分析仪手囊式泵抽取烟气样品，进入Fyrite燃烧分析仪内部的溶液里。发生化学反应，液体体积的变化表明了气体的量。氧气或二氧化碳的百分百就可以从刻度上读出。气体分析仪这个仪器有一个内置的化学模块，可以测量CO2、CO、NOX和SOX等各种气体。监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP82.2燃烧分析仪在什么地方使用？燃烧分析仪用来确定管道中烟气的成分。管道是一个大的矩形管道排列，将燃烧过的气体吹到烟囱中。烟气中不同成分的数值都是按体积计量的。大部分仪器都是测量氧气和二氧化碳的百分比以及烟气的温度。在能源审计时最好知道烟气的成分，以便判断燃烧条件和燃烧效率以及空气向系统中的泄漏情况。2.3如何使用燃烧分析仪不同类型的燃烧分析仪的使用方法也不相同。对于所有类型的燃烧分析仪来说，探针都要通过管道上的一个小孔插入到管道里以便监测。如果是使用手操作的fyrite燃烧分析仪，要使用手动泵装置将管道中的烟气抽出。而其它大部分分析仪，都可以使用一个抽吸泵从管道中抽出烟气。收集到的气体与化学药品/电池反应，显示出氧气或二氧化碳的百分比读数。2.4注意事项和安全措施下面列出了在使用燃烧分析仪时的注意事项和应采取的安全措施：ƒ在进行测量前先在新鲜空气中校准仪器。ƒ检查仪器的空气过滤器是否堵塞。ƒ在测量过程中，确保从管道伸到仪器中的携带气体的橡胶管没有弯曲。ƒ在将探针插入到管道中以后，要用棉布将左侧的开口空间缠紧，确保外面的空气不会渗入到系统中，系统中的空气也不会泄漏出来。ƒ在读数之前应该戴上棉手套、防护镜、安全帽或其它安全用具。记住你要处理的空气的温度很高。ƒ在使用设备前，认真查阅监控设备的操作手册，了解更多详细的安全和注意事项。监控设备亚洲工业能源效率指南–©UNEP93.压力计3.1压力计的用途是什么压力计是在能源审计过程中测量不同两点之间压力差广泛应用的一种仪器。最古老的类型是液柱压力计。。最简单的液柱压力计是一种U形管（见图9），里面装上一半液体（通常是油、水或水银），要测量的压力施加压力到管子的一侧，参照压力（有可能是大气压）施加到另一侧。兴衰成败差就代表了所施加的压力。abc图9.液柱压力计的图示（德威尔仪器仪表制造有限公司）下面是压力计的工作原理：ƒ图9a.最简单的压力计就是一个装了一半液体的U形管。U形管的两端都开口，每一侧管子内的液面也相同。ƒ图9b.当向一侧的管子内施加正压力时，这侧管子的液面被迫下降，另一个管子的液面被迫上升。液面差用“h”来表示，这就是零上和零下读数的和，表明了压力。ƒ图9c.当一侧管子上为真空时，这侧管子的液面上升，另一侧管子的液面下降。液面差用“h”来表示，这就是零上和零下读数的和，表明了真空量。压力计共分为三种主要类型：ƒ单管液柱压力计有一个大的贮器，而不是U形管，在较细的柱子旁边有一个刻度尺。这个柱子可以进一步放大液面的运动。液柱压力计可用来测量高压下很细微的压力差。ƒ柔性薄膜类型：这种类型采用了用固定参照压力封闭了体积的柔性膜的偏转。柔性膜的偏转程度对应具体