燃氣計量裝置的製作方法
2023-06-11 08:14:41 3
專利名稱：燃氣計量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀表領域，尤其涉及一種燃氣計量裝置。
背景技術：
燃氣表是一種用於燃氣計量的計量用具。一般的燃氣表對燃氣的計量是通過設置在燃氣表內的機械式計數器來完成，最終通過計數器字輪上顯示的數字來確定用氣量的多少。天然氣作為一種可壓縮性流體，其體積受到各種環境因素的綜合影響，溫度和壓力是其中最主要的影響因子。目前，大多數普通膜式燃氣表並未涉及到環境影響因子的修正，從而造成燃氣表計量一直處在實際計量和標準環境計量不統一的狀況，進而使計量精度存在偏差。燃氣表在不同環境中的計量應自動換算為標準環境的計量，以避免給供求雙方帶來不必要的經濟損失。同時，燃氣表作為獨立的計量數據採集和處理裝置，對功耗及使用便捷性 有較高的設計要求。
發明內容本實用新型主要解決現有燃氣表實際計量與標準計量不一致的問題，提出一種改進的燃氣計量裝置，以根據管道溫度、壓力對實際計量的影響，把實際計量值進行自動修正為標準計量值。本實用新型提供的燃氣計量裝置包括計數器，計數器包括支架和設置在支架上的字輪，燃氣計量裝置還包括把字輪的機械轉動量轉換為脈衝信號的脈衝採樣部分；檢測燃氣溫度的溫度傳感器和檢測燃氣壓力的壓力傳感器；A/D轉換器，連接溫度傳感器和壓力傳感器；主控模塊，連接脈衝採樣部分和A/D轉換器，根據A/D轉換器發送的信息和標準氣態方程，對脈衝採樣部分發送的信息進行修正處理，得到標況燃氣計量；顯示模塊，連接主控模塊，用於顯示所述標況燃氣計量。本實用新型由脈衝採樣部分將字輪的機械轉動量轉換為脈衝信號，主控模塊根據檢測到的燃氣溫度、壓力數據進行修正處理得到標況燃氣計量，解決了燃氣計量易受溫度和壓力影響造成數據不準確的問題，極大地提高了燃氣的計量精度；本實用新型僅在現有的機械式燃氣表基礎上進行改進得到，成本低，而且電路部分可以集成在一個PCB板上，體積小巧、結構緊湊，便於機械式燃氣表的維修和擴充。
圖I為本實用新型的電路框圖。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
具體實施方式
現有的機械式燃氣表包括殼體，殼體上設有支架，字輪可轉動地安裝在支架上，當使用燃氣時，燃氣在管道中流動，並使字輪轉動，字輪每轉動一圈表示已流過了一定量的燃氣，字輪的轉動圈數通過字輪上的讀數顯示出來，通過讀取字輪上的讀數來記錄燃氣的使用量，此讀數由於反映的是實際工作狀態下的燃氣計量，可稱為工況燃氣計量。本實用新型的燃氣計量裝置是在現有的機械式燃氣表基礎上進行改進得到。參見圖I，溫度傳感器21和壓力傳感器22連接A/D轉換器23，A/D轉換器23連接主控模塊3，溫度傳感器21用於檢測管道中燃氣的溫度，壓力傳感器22用於檢測管道中燃氣的壓力，A/D轉換器23把溫度傳感器21和壓力傳感器22檢測到模擬量轉換成數字量，並把這些數字量發送給主控模塊3。脈衝採樣部分I連接主控模塊3，用於把字輪的機械轉動量轉換為脈衝信息，並把該脈衝信息發送給主控模塊3，該脈衝信息反映的是實際工作狀態下的燃氣計量，也就是工況燃氣計量。主控模塊3接收A/D轉換器23發送的溫度、壓力數字值信息和脈衝採樣部分I發送的脈衝信息，根據A/D轉換器發送的溫度、壓力數字值信息，利用標準氣態方程，對脈衝採樣部分I發送的工況燃氣計量進行修正處理，得到標準狀況下的燃氣計量，簡稱為標況燃氣計量。標況燃氣計量考慮了溫度和壓力因素對燃氣計量的影響，計量更加精確。根據國家天然氣行業標準規定，以溫度293. 15K(20°C )，壓力101. 326kPa時的狀態為天然氣計量的標準狀態。在修正處理過程中，對溫度傳感器21檢測到的燃氣實時溫度和壓力傳感器22檢測到的燃氣實時壓力進行了相應的修正，同時考慮到存在壓力隨溫度、變化而漂移的現象，遂在計算壓力值時，添加了壓力傳感器溫度補償的過程，提高了溫度、壓力的採集精度。主控模塊3是基於超低功耗的MSP430系列控制器完成設計的。顯示模塊4與主控模塊3連接，顯示模塊4為液晶顯示模塊，用於顯示管道燃氣的標況燃氣計量、實時溫度和壓力值等數據。主控模塊3連接有電源9和用於檢測電源9的電壓檢測模塊8。作為一個實施例，脈衝採樣部分I包括設置在字輪上的磁鐵和設置在支架上的幹簧管，幹簧管連接主控模塊3。作另一個實施例，脈衝採樣部分I包括設置在字輪上的磁鐵和設置在支架上的霍爾傳感器，霍爾傳感器連接主控模塊3。當燃氣被使用時，磁鐵隨著字輪一起轉動，字輪每轉動一圈，安裝在計數器支架上的幹簧管或霍爾傳感器形成一次吸合和斷開，燃氣流量先轉換為字輪的機械轉動量，幹簧管或霍爾傳感再把字輪的機械轉動量轉換為脈衝信息，並把這些脈衝信息發送給主控模塊3，以供修正處理。主控模塊3連接存儲模塊5，採用基於鐵電技術的存儲晶片作為存儲模塊5，用於存儲工況和標況條件下的燃氣計量、累計流量脈衝數以及燃氣溫度壓力等數據，避免了掉電時數據的丟失。按鍵7連接主控模塊3，通過接觸式按鍵7來控制工況和標況狀態下燃氣計量、累計脈衝數等信息的切換顯示。主控模塊3還連接有使燃氣計量裝置與外部裝置進行信息傳遞的通訊模塊6，通過PC機與積算儀進行串口通信，然後經積算儀與主控模塊3進行數據交換，最終完成相關修正參數的讀寫與修改，方便了工作人員對相關參數數據的設置，提高裝置的互換性及性能要求。本實用新型由脈衝採樣部分將字輪的機械轉動量轉換為脈衝信號，採用溫度傳感器和壓力傳感器分別對燃氣的溫度和壓力進行檢測，主控模塊根據檢測到的燃氣溫度、壓力數據對工況燃氣計量進行修正處理，得到標況燃氣計量，解決了燃氣計量易受溫度和壓力影響造成數據不準確的問題，極大地提高了燃氣的計量精度。本實用新型僅在現有的機械式燃氣表基礎上進行改進得到，只需要在原有的生產設備的基礎上增加部分投資即可生產，成本低，而且電路部分可以集成在一個PCB板上，體積小巧、結構緊湊，便於機械式燃氣表的維修和擴充 。
權利要求1.燃氣計量裝置，包括計數器，計數器包括支架和設置在支架上的字輪，其特徵在於，所述燃氣計量裝置還包括 把字輪的機械轉動量轉換為脈衝信號的脈衝採樣部分； 檢測燃氣溫度的溫度傳感器和檢測燃氣壓力的壓力傳感器； A/D轉換器，連接溫度傳感器和壓力傳感器； 主控模塊，連接脈衝採樣部分和A/D轉換器，根據A/D轉換器發送的信息和標準氣態方程，對脈衝採樣部分發送的信息進行修正處理，得到標況燃氣計量； 顯示模塊，連接主控模塊，用於顯示所述標況燃氣計量。
2.根據權利要求I所述的燃氣計量裝置，其特徵在於，所述脈衝採樣部分包括設置在字輪上的磁鐵和設置在支架上的幹簧管，幹簧管連接所述主控模塊。
3.根據權利要求I所述的燃氣計量裝置，其特徵在於，所述脈衝採樣部分包括設置在字輪上的磁鐵和設置在支架上的霍爾傳感器，霍爾傳感器連接所述主控模塊。
4.根據權利要求2或3所述的燃氣計量裝置，其特徵在於，所述燃氣計量裝置還包括連接所述主控模塊的存儲模塊。
5.根據權利要求4所述的燃氣計量裝置，其特徵在於，所述燃氣計量裝置還包括連接所述主控模塊的按鍵。
6.根據權利要求2或3所述的燃氣計量裝置，其特徵在於，所述燃氣計量裝置還包括連接所述主控模塊的通訊模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種燃氣計量裝置，包括計數器，計數器包括支架和設置在支架上的字輪，燃氣計量裝置還包括把字輪的機械轉動量轉換為脈衝信號的脈衝採樣部分；檢測燃氣溫度的溫度傳感器和檢測燃氣壓力的壓力傳感器；A/D轉換器，連接溫度傳感器和壓力傳感器；主控模塊，連接脈衝採樣部分和A/D轉換器，根據A/D轉換器發送的信息和標準氣態方程，對脈衝採樣部分發送的信息進行修正處理，得到標況燃氣計量；顯示模塊，連接主控模塊，用於顯示所述標況燃氣計量。本實用新型解決了燃氣計量易受溫度和壓力影響造成數據不準確的問題，極大地提高了燃氣的計量精度，而且成本低、體積小巧、結構緊湊，便於機械式燃氣表的維修和擴充。
文檔編號G01F15/04GK202471159SQ20122009840
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者葉善選 申請人:浙江藍寶石儀表科技有限公司