遠控智能質(zhì)量流量燃氣表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種燃氣計量裝置，更具體的說，本實用新型主要設(shè)及一種遠控 智能質(zhì)量流量燃氣表。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著天然氣等清潔、高效能源的飛速發(fā)展，越來越多的城鎮(zhèn)居民使用天然氣，而燃 氣計量器具是天然氣用量計量結(jié)算的必備設(shè)備。目前，國內(nèi)燃氣計量基表主要為機械式燃 氣表，采用容積式計量原理，通過柔性膜片計量室方式來測量氣體的體積流量。柔性膜片易 受天然氣中水分、灰塵等的影響，基于機械推動原理的機械式燃氣表，在長期使用過程中不 可避免會出現(xiàn)機械老化現(xiàn)象，進而使得計量精度也隨之變差，可靠性不高、壽命有限。另外， 機械裝置的推動也會造成壓力損失，進而造成計量收費上的損失。
[0003] 采用容積式計量原理的計量基表，其計量精度受溫度和壓力影響較大，若溫度、壓 力不做任何修正，將產(chǎn)生計量損失，越偏北方，計量損失越大，如在濟南，壓力和溫度兩項因 素可能產(chǎn)生5%的計量損失。在該種情況下，為保證計量準(zhǔn)確性，必需外置溫度體積修正 裝置加W校正，而外置溫度體積修正裝置一方面影響整個計量器具的一體式結(jié)構(gòu)，進而影 響計量基表計量的準(zhǔn)確性，另一方面，加裝的溫度體積修正裝置會增加成本。為了應(yīng)對現(xiàn) 有機械式燃氣表由于機械磨損引起的計量精度不高、可靠性不高、使用壽命有限等問題，市 場上開始試用基于超聲波原理的燃氣表和基于MEMS原理的燃氣表，但該兩類產(chǎn)品存在W 下問題：一是基于超聲波原理的燃氣表是利用順流與逆流方向超聲波信號在氣體介質(zhì)中的 傳播時間差來計算氣體介質(zhì)的流速，進而計算瞬時流量、累計流量，但現(xiàn)有基于超聲波原理 的燃氣表適應(yīng)性差，只能適應(yīng)單一氣源，而國內(nèi)大部分用戶使用的氣源均是混合型氣源，因 此并不適用。另外，基于超聲波原理的燃氣表對流速要求高，無法處理脈動流。二是基于 MEMS原理的燃氣表是指采用MEMS流量巧片技術(shù)開發(fā)的燃氣計量裝置。MEMS是微機電系統(tǒng) (Micro-Electro-MechanicalSystems)的縮寫。MEMS對產(chǎn)品的影響不僅包括成本的降低、 而且也包括在不犧牲性能的情況下實現(xiàn)尺寸和重量的減小，因此，基于MEMS原理的燃氣表 產(chǎn)品具有一定的優(yōu)勢。但由于現(xiàn)有的基于MEMS原理的燃氣表還處于試驗階段，產(chǎn)品功能還 不完善，產(chǎn)品智能化程度不高，產(chǎn)品安全性還有待提高。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的之一在于針對上述不足，提供一種遠控智能質(zhì)量流量燃氣表， W期望解決現(xiàn)有技術(shù)中容積式計量原理的計量基表誤差較大，加裝溫度體積校正裝置增加 生產(chǎn)成本，超聲波原理計量的基表不適用于混合氣源等技術(shù)問題。
[0005] 為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用W下技術(shù)方案：
[0006] 本實用新型一方面提供了一種遠控智能質(zhì)量流量燃氣表，所述的燃氣表包括微電 腦控制器、微機電計量單元、閥控電路和通信模塊，所述微機電計量單元依次通過信號采集 單元、信號處理單元接入微電腦控制器，用于由信號處理單元將數(shù)字質(zhì)量信息傳輸至微電 腦控制器；所述微電腦控制器通過閥控電路與機電閥相連，用于控制機電閥的開啟與關(guān)閉； 所述微電腦控制器還與通信模塊相連接，用于由微電腦控制器通過通信模塊與燃氣智能管 理系統(tǒng)進行遠程通信，將遠控智能質(zhì)量流量燃氣表的表端信息實時傳輸至燃氣智能管理系 統(tǒng)，并接收燃氣智能管理系統(tǒng)下發(fā)的指令；所述信號處理單元中至少包括質(zhì)量流量處理模 塊，所述質(zhì)量流量處理模塊分別接入存儲模塊與微電腦控制器，用于由質(zhì)量流量處理模塊 基于存儲模塊中存儲的質(zhì)量流量計算公式，將信號采集單元采集到的數(shù)字溫度信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字質(zhì)量信息；所述的存儲模塊還接入微電腦控制器，用于由微電腦控制器對質(zhì)量流量計 算公式中的熱傳導(dǎo)系數(shù)、儀表常數(shù)、定壓比熱容進行修正。
[0007] 作為優(yōu)選，進一步的技術(shù)方案是；所述的燃氣表還包括溫度傳感器C，所述溫度傳 感器C接入微電腦控制器，用于由溫度傳感器C檢測外界環(huán)境溫度，并將當(dāng)前溫度值傳輸至 微電腦控制器。
[0008] 更進一步的技術(shù)方案是；所述質(zhì)量流量處理模塊還用于根據(jù)對環(huán)境溫度W及每次 采樣的參數(shù)的誤差曲線對公式中的溫度差進行校正；所述質(zhì)量流量處理模塊與信號采集單 元之間還設(shè)有模擬信號放大模塊與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述微電腦控制器內(nèi)置有修正對 照表，通過所述修正表對質(zhì)量流量計算公式中的熱傳導(dǎo)系數(shù)、儀表常數(shù)、定壓比熱容進行修 正。
[0009] 更進一步的技術(shù)方案是；所述微電腦控制器還接入存儲單元，所述存儲單元中存 儲有預(yù)置氣量值，用于由微電腦控制器根據(jù)數(shù)字質(zhì)量信息對存儲單元中的預(yù)置氣量值進行 扣除，當(dāng)預(yù)置氣量值為0時，由微電腦控制器通過閥控電路關(guān)閉機電閥。
[0010] 更進一步的技術(shù)方案是；所述的燃氣表還包括欠壓保護電路、斷電保護電路、高電 壓保護電路和流量過流保護電路，欠壓保護電路、斷電保護電路、高電壓保護電路和流量過 流保護電路分別與微電腦控制器相連，用于在遠控智能質(zhì)量流量燃氣表使用過程中出現(xiàn)工 作電源欠壓、電源斷電或更換電池、發(fā)生高電壓、燃氣流量持續(xù)超過指定流量的狀況時，由 微電腦控制器通過閥控電路對機電閥完成關(guān)閥的操作。
[0011] 更進一步的技術(shù)方案是；所述的燃氣表還包括加速度傳感器，用于由加速度傳感 器檢測環(huán)境震動，在發(fā)生地震時，將檢測到的信息傳送給微電腦控制器，由微電腦控制器通 過閥控電路關(guān)閉機電閥。
[0012] 更進一步的技術(shù)方案是；所述的燃氣表還包括電源檢測電路，電源檢測電路一端 與為燃氣表各模塊進行供電的供電電路相連，另一端與微電腦控制器相連，用于檢測供電 電池電壓和距離預(yù)計壽命的時間，并將電源壽命信息傳輸給微電腦控制器；所述的燃氣表 還包括顯示器和報警器，顯示器和報警器連接至微電腦控制器上，所述顯示器用于顯示計 量信息、控制信息和管理信息，所述計量信息包括氣體瞬時流量、累計氣體流量等信息，控 制信息包括閥控信息等信息，管理信息包括閥口狀態(tài)信息、充值信息等信息；所述報警器用 于完成燃氣表表端的報警操作。
[0013] 更進一步的技術(shù)方案是；所述燃氣表包括分別與電阻焊接頭密封連接的進氣管、 出氣管W及顯示器，所述顯示器安裝在燃氣表外側(cè)，進氣管內(nèi)安裝有機電閥；所述燃氣表的 內(nèi)部還安裝有與燃氣表內(nèi)部腔體相連通的分流器，所述分流器的內(nèi)部還設(shè)有多個氣流直線 管道，所述分流器的進氣端還設(shè)有整流罩，所述分流器頂部的一個氣流直線管道作為測量 流道，所述測量流道內(nèi)安裝有微機電計量單元；所述微機電計量單元包括溫度傳感器A、溫 度傳感器B與微加熱器，所述溫度傳感器A、溫度傳感器B與微加熱器均安裝在所述測量流 道的中部附近，所述溫度傳感器A與溫度傳感器B的信號輸出端分別與信號采集單元的信 號采集端相連。
[0014]更進一步的技術(shù)方案是；所述出氣管的出氣端還安裝有防逆流裝置，用于當(dāng)燃氣 出現(xiàn)逆流時，防逆流裝置在自身重力和逆流氣體壓力共同作用下關(guān)閉出氣管。
[0015] 本實用新型另一方面還提供了一種遠控智能質(zhì)量流量燃氣表管理系統(tǒng)，所述的系 統(tǒng)包括多個上述的遠控智能質(zhì)量流量燃氣表與燃氣智能管理系統(tǒng)，所述多個遠控智能質(zhì)量 流量燃氣表均接入燃氣智能管理系統(tǒng)，用于由遠控智能質(zhì)量流量燃氣表與燃氣智能管理 系統(tǒng)之間進行雙向通信；所述燃氣智能管理系統(tǒng)中包括；業(yè)務(wù)管理模塊，用于實現(xiàn)開戶、發(fā) 卡、繳費、退費、換表、過戶、銷戶抄表和黑名單管理；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，用于實現(xiàn)站點設(shè)置、區(qū) 域設(shè)置、表類型設(shè)置、繳費類型設(shè)置、生產(chǎn)廠家設(shè)置；遠程管理模塊，用于實現(xiàn)遠程抄表、遠 程閥控、遠程報警和遠程通信；報表管理模塊，用于實現(xiàn)用戶基本信息報表管理、用戶繳費 信息報表管理、用戶補卡信息報表管理、日報表管理、月報表管理、年報表管理；系統(tǒng)設(shè)置模 塊；用于實現(xiàn)管理員設(shè)置、菜單設(shè)置、密碼設(shè)置、發(fā)票格式設(shè)置、串口設(shè)置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的部分有益效果如下：
[0017] (1)采用質(zhì)量流量計量原理，無機械傳動部件，避免了機械老化帶來的計量問題， 保證了計量精度。
[0018] (2)W質(zhì)量流量計量達到溫度修正功能，無須外置修正裝置進行溫度及壓力補償， 整表體積小，計量精度高，可靠性強。
[0019] (3)采用一體式結(jié)構(gòu)，避免加裝附加裝置引起的匹配問題，保證了計量準(zhǔn)確性，且 降低生產(chǎn)成本。
[0020] (4)設(shè)置有欠壓、斷電、高電壓等保護電路，保證了用氣安全。
[0021] (5)結(jié)合遠程通信技術(shù)，實現(xiàn)了遠程抄表、遠程充值、遠程階梯氣價、遠程閥控和遠 程報警，便于燃氣遠程智能化管理及遠程智能控制，提高了燃氣管理的服務(wù)和效率，保證了 燃氣用氣安全。
[0022] (6)出氣管上裝有防逆流裝置，能在氣表裝反時防氣體反向流動，或在停氣時防止 負壓混入空氣。
[0023] (7)主流道進氣端裝有