CN104483079A - 沼气池密封性测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于测试装置领域内的一种沼气池密封性测试装置，由沼气池（1）、压力表（4）、表面温度计（5）和液位传感器（6）组成，其中，压力表（4）与沼气池（1）的导气管（2）连接，表面温度计（5）的热电偶导线部分粘贴到沼气池（1）气室（3）顶的内部，液位传感器（6）的探头端放置在沼气池（1）最底部。本发明解决了现有的气室为球缺硬体商品化沼气池密封性测试装置难以保证试验数据准确性的技术难题，为人们提供的沼气池密封性测试装置结构简单，可操作性强且试验精度高。

Description

沼气池密封性测试装置
技术领域
本发明属于测试装置领域，具体涉及一种沼气池密封性测试装置。
背景技术
目前，硬体商品化沼气池包括玻璃钢沼气池、硬质塑料沼气池、增强水泥商品化沼气池和钢制商品化沼气池，绝大多数硬体商品化沼气池的气室部分为球缺。而对于该类商品化沼气池密封性的试验多依据或参照NY/T 1699-2010《玻璃纤维增强塑料户用沼气池》标准检测和判定。该标准的密封性试验方法中只测量了气室压力变化，以此作为气室漏气与否的判断依据，而实际操作中，保压24h前后大气压力、环境温度均发生了变化，同时气室体积也随压力和温度发生了变化，故仅以压力作为漏气与否的判断依据过于粗放，难以保证试验数据准确性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的气室为球缺硬体商品化沼气池密封性测试装置难以保证试验数据准确性的技术难题，为人们提供一种结构简单，可操作性强且试验精度高的沼气池密封性测试装置。
本发明的目的是通过下述方案来实现的。
本发明的沼气池密封性测试装置，其特征在于所述沼气池密封性测试装置由沼气池、压力表、表面温度计和液位传感器组成，其中，压力表与沼气池的导气管连接，表面温度计的热电偶导线部分粘贴到沼气池气室顶的内部，液位传感器的探头端放置在沼气池最底部。
本发明的沼气池密封性测试装置的使用方法如下：
第一步，测量沼气池几何尺寸，计算气室的最大体积；
第二步，固定沼气池，压力表与沼气池的导气管连接，表面温度计的热电偶导线部分粘贴到沼气池气室顶的内部，液位传感器的探头端放置在沼气池最底部；
第三步，向沼气池注入清水，待压力表读数略大于8kPa时停止注水，记录此时大气压力和气室的气体温度，根据理想气体状态方程计算保压前气室内气体摩尔数；
第四步，保压24小时后，记录大气压力和气室的气体温度，记录压力表和液位传感器的读数，根据液面传感器的读数和沼气池几何尺寸计算气室气体的体积，根据理想气体状态方程计算保压后气室内气体摩尔数；
第五步，当保压前气室内气体摩尔数和保压后气室内气体摩尔数之差小于保压前气室内气体摩尔数的3%时，判定沼气池密封性合格，反之则不合格。
本发明利用沼气池气室内气体摩尔数在保压前后的变化作为气室漏气与否的判断依据，与现有试验方法利用气室压力变化相比，本发明极大地提高了密封性试验结果的准确度，且操作方便结构简单。
综上所述，本发明解决了现有的气室为球缺硬体商品化沼气池密封性测试装置难以保证试验数据准确性的技术难题，为人们提供的沼气池密封性测试装置结构简单，可操作性强且试验精度高。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中: 1. 沼气池； 2. 导气管；3. 气室；4.压力表；5. 表面温度计；6. 液位传感器。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的沼气池密封性测试装置如图1所示，沼气池密封性测试装置由沼气池1、压力表4、表面温度计5和液位传感器6组成，其中，压力表4与沼气池1的导气管2连接，表面温度计5的热电偶导线部分粘贴到沼气池1气室3顶的内部，液位传感器6的探头端放置在沼气池1最底部。
本例的沼气池密封性测试装置的使用方法如下：
第一步，测量沼气池1几何尺寸，计算气室3的最大体积，测量得到气室3最大高度H1、气室3底面内径r1和下半池最大可盛水高度H2，气室3可以认为是一个整球上截取的球缺，球的内径r2的计算公式是：r2=（H1 2+r1 2）/2H1，气室3最大体积V的计算公式为：V=π·H1 2·(r2-H1/3)。
第二步，固定沼气池1，确保法兰处于水平状态，压力表4与沼气池1的导气管2连接，表面温度计5的热电偶导线部分粘贴到沼气池1气室3顶的内部，导气管2的旁边，确保热电偶能准确测量气室3气体温度，液位传感器6的探头端放置在沼气池1最底部。
第三步，从出料间向沼气池1注入清水，待压力表4读数略大于8kPa时停止注水，待水面不再波动后记录此时大气压力P0和气室3的气体温度t1，根据理想气体状态方程计算保压前气室3内气体摩尔数，保压前气室3中气体摩尔数n1的计算公式为：n1=P0·V/（R·t1），式中R为气体常数，其值为8.314 J/mol·k。
第四步，保压24小时后，记录大气压力P0′和气室3的气体温度t2，记录压力表4的读数P和液位传感器6的读数h，根据液面传感器6的读数h和沼气池1几何尺寸计算气室3气体的体积，根据理想气体状态方程计算保压后气室3内气体摩尔数，此时气室3内液面距顶部高H的计算公式是：H=H1+H2-h+P/ρg，式中ρ为水密度，其值为1000kg/m3，g值为9.8N/kg，此时气室3体积的计算公式为，V′=π·h2·(r2-H/3)，此时气室3中气体摩尔数n2的计算公式为：n2=（P+P0′）·V′/（R·t2）。
第五步，当保压前气室3内气体摩尔数和保压后气室3内气体摩尔数之差小于保压前气室3内气体摩尔数的3%时，判定沼气池1密封性合格，反之则不合格，气室3中气体的泄漏量η的计算公式为：η= (n1- n2）/ n1·100%。

Claims (2)

1.一种沼气池密封性测试装置，其特征在于所述沼气池密封性测试装置由沼气池（1）、压力表（4）、表面温度计（5）和液位传感器（6）组成，其中，压力表（4）与沼气池（1）的导气管（2）连接，表面温度计（5）的热电偶导线部分粘贴到沼气池（1）气室（3）顶的内部，液位传感器（6）的探头端放置在沼气池（1）最底部。
2.根据权利要求1所述的沼气池密封性测试装置，其特征在于所述沼气池密封性测试装置的使用方法如下：
第一步，测量沼气池（1）几何尺寸，计算气室（3）的最大体积；
第二步，固定沼气池（1），压力表（4）与沼气池（1）的导气管（2）连接，表面温度计（5）的热电偶导线部分粘贴到沼气池（1）气室（3）顶的内部，液位传感器（6）的探头端放置在沼气池（1）最底部；
第三步，向沼气池（1）注入清水，待压力表（4）读数略大于8kPa时停止注水，记录此时大气压力和气室（3）的气体温度，根据理想气体状态方程计算保压前气室（3）内气体摩尔数；
第四步，保压24小时后，记录大气压力和气室（3）的气体温度，记录压力表（4）和液位传感器（6）的读数，根据液面传感器（6）的读数和沼气池（1）几何尺寸计算气室（3）气体的体积，根据理想气体状态方程计算保压后气室（3）内气体摩尔数；
第五步，当保压前气室（3）内气体摩尔数和保压后气室（3）内气体摩尔数之差小于保压前气室（3）内气体摩尔数的3%时，判定沼气池（1）密封性合格，反之则不合格。
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