專利名稱：天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種天然氣一體化智能差壓式 流量計(jì)。
背景技術(shù)：
我國(guó)天然氣集輸場(chǎng)站目前的計(jì)量方式主要有三大類一是差壓式流量計(jì)；二是速 度式流量計(jì)；三是容積式流量計(jì)。其中，差壓式的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的應(yīng)用最為普遍，尤其是 在交接計(jì)量、結(jié)算計(jì)量特別是國(guó)際貿(mào)易結(jié)算計(jì)量中，大部分采用此方式計(jì)量。當(dāng)然，這是與 該計(jì)量方式的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、可比性和可靠性所分不開的。但是，在新中國(guó)有天然氣工業(yè) 以來且計(jì)算機(jī)技術(shù)尚未普及以前的幾十年間，全國(guó)的天然氣集輸場(chǎng)站主要采用某廠的機(jī)械 式差壓流量計(jì)來進(jìn)行計(jì)量。由于機(jī)械式測(cè)量方法本身在精度上的先天不足(相對(duì)于智能傳 感器測(cè)量技術(shù)而言)，加上在計(jì)算過程中的多次手工參與(相對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)而言)，機(jī)械 式的差壓流量計(jì)的精度和計(jì)量結(jié)果的真實(shí)性、可靠性均大打折扣。但在計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能 傳感器測(cè)量技術(shù)尚未用于該領(lǐng)域的條件下，這也是種無奈的唯一選擇。到上世紀(jì)九十年代中后期，計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能傳感器測(cè)量技術(shù)開始用于該領(lǐng)域并 逐步得到推廣，機(jī)械式的差壓流量計(jì)便開始淡出該領(lǐng)域。但由于安全和供電保障方面的原 因，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能傳感器測(cè)量技術(shù)的差壓式流量計(jì)，至今依然難以普及(如偏遠(yuǎn) 的采氣井站和輸氣場(chǎng)站)。這是因?yàn)棰偎枰诂F(xiàn)場(chǎng)配置市電，以便向計(jì)算機(jī)和變送器(即輸出值規(guī)范化的傳感器) 供電，然而眾多偏遠(yuǎn)的采氣井站和輸氣場(chǎng)站并不具備此條件；②如果在偏遠(yuǎn)的采氣井站和輸氣場(chǎng)站，在不設(shè)置計(jì)算機(jī)和變送器的前提下，目前 會(huì)廣泛使用市面上一款由美國(guó)某公司制造的流量計(jì)，但該公司制造的流量計(jì)存在較大的安 全隱患，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面該流量計(jì)一是將供電裝置設(shè)計(jì)在中間，用戶接線架設(shè)計(jì) 在最外端，用戶在不斷電的情況下即可接線。這就與“斷電后方可進(jìn)行接線操作”的操作規(guī) 范嚴(yán)重沖突，進(jìn)而容易引發(fā)事故。二是對(duì)不可充電的電池只用一個(gè)二極管來保證安全，且外 接電源與機(jī)內(nèi)電池并聯(lián)，如果二極管損壞，將有可能引發(fā)重大事故。三是對(duì)流量計(jì)的計(jì)量參 數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改或以及對(duì)流量計(jì)中的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，均需借助外接PC機(jī)才能進(jìn)行。 而流量計(jì)均工作在易燃易爆場(chǎng)所，在此環(huán)境使用外接PC機(jī)嚴(yán)重違章，是嚴(yán)重的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種計(jì)量精度高、可靠性高、成本 低、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種天然氣一體化智能差 壓式流量計(jì)，配合標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用，包括單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器、液晶 面板、計(jì)量主板、用戶接線架、表內(nèi)后置電源和儀表外殼，其特征在于所述單晶硅諧振式差 壓與壓力復(fù)合傳感器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)量主板連接；所述液晶面板、計(jì)量主板、用戶接線架和表內(nèi)后置電源通過聯(lián)接器順序連接，且表內(nèi)后置電源分布在最外端。所述表內(nèi)后置電源集成有防充電裝置、安全斷電裝置和一次性3. 6V/12Ah可更換 鋰氬電池。所述液晶面板集成有圖形液晶顯示器、輕觸鍵盤和無線Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信接口。所述計(jì)量主板集成有一數(shù)據(jù)采集器、一流量積算器以及一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器。所述用戶接線架集成有溫度傳感器接口、太陽能電池板接口、24V電源接口和有線 RS485網(wǎng)絡(luò)通信接口。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型中，液晶面板、計(jì)量主板、用戶接線架和表內(nèi)后置電源通過聯(lián)接器順序 連接，這樣一來用戶接線架設(shè)計(jì)在中間，將表內(nèi)后置電源設(shè)置在最外端，使得用戶在接線的 時(shí)，必須首先需要拔出表內(nèi)后置電源使其斷電才能進(jìn)行接線，所以避免了以往用戶在不斷 電的情況下也可接線這一違規(guī)操作帶來的安全缺陷。本實(shí)用新型在表內(nèi)后置電源中集成有防充電裝置和安全斷電裝置，當(dāng)本實(shí)用新型 裝有表內(nèi)電池也接有外接電源(24V電源或太陽能電池板)時(shí)，那些有可能對(duì)表內(nèi)電池充電 的外接電源都不能對(duì)其進(jìn)行充電。且都將自動(dòng)斷開并失效，相當(dāng)于沒有任何外接電源。所 以避免了以往采用一個(gè)二極管來保證安全，如果二極管損壞，將有可能引發(fā)重大事故這一 安全缺陷。本實(shí)用新型流量計(jì)整機(jī)功耗彡12mW(無通信)，標(biāo)配3. 6V/12Ah—次性可更換鋰氬 電池，可用1年左右。本實(shí)用新型流量計(jì)工作電源支持表內(nèi)電源、儀表電源24V DC、太陽能電池板。本實(shí)用新型是配合標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用，通過對(duì)流體的溫度、壓力進(jìn)行自動(dòng)測(cè) 量、補(bǔ)償、積算的一體化智能差壓式流量計(jì)。它通過自動(dòng)測(cè)量天然氣流經(jīng)孔板時(shí)的壓力、溫 度及差壓，按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)天然氣流量及相關(guān)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算，并就地顯示、儲(chǔ)存和上 傳計(jì)量參數(shù)。本產(chǎn)品的生產(chǎn)制造依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“Q/67434341-3. 1_2008”，以目前最先進(jìn)的單 晶硅諧振式復(fù)合傳感器為測(cè)量元件，采用精密的算法，消除了溫度、靜壓對(duì)測(cè)量值的影響， 并將傳感器、流量積算儀、顯示器、鍵盤、電源、通信接口等部件集成在一起，具有計(jì)量精度 高、可靠性高、單向過載能力強(qiáng)、功耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用方便、分級(jí)密碼授權(quán)功能完善、 日志管理和報(bào)表管理功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了變送器與流量計(jì)算機(jī)的一體化和小型化，是 天然氣集輸場(chǎng)站理想的流量計(jì)量?jī)x表。本實(shí)用新型通過自動(dòng)實(shí)時(shí)采集天然氣流經(jīng)節(jié)流元件一標(biāo)準(zhǔn)孔板時(shí)的差壓、壓力 和溫度信號(hào)，并依據(jù)“流體的流量與其流經(jīng)節(jié)流裝置所產(chǎn)生的壓差的平方根成正比”的基本 原理，按照國(guó)標(biāo)GB/T 21446-2008 (或行標(biāo)SY/T 6143-2004)《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然 氣流量》，進(jìn)行天然氣流量的相關(guān)計(jì)算。一方面就地顯示實(shí)時(shí)采集的差壓值、壓力值、溫度 值、電池電量、工作狀態(tài)、當(dāng)前時(shí)間，顯示經(jīng)溫壓補(bǔ)償后計(jì)算出的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，并將 一部份數(shù)據(jù)和工作日志保存到本機(jī)上；另一方面可將這些數(shù)據(jù)和工作日志以有線或無線的 方式上傳至控制室的PC機(jī)(上位機(jī))進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。因此，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能傳感器技術(shù)的智能差壓流量計(jì)的普及并全面替換機(jī) 械式差壓流量計(jì)成為現(xiàn)實(shí)，其經(jīng)濟(jì)性和性能指標(biāo)、安全性、可靠性、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性等，均滿足現(xiàn) 場(chǎng)需求。[0020]本實(shí)用新型用導(dǎo)壓管與標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置連接。
圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1.由單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器；2.液晶面板；3.計(jì)量主板；4.用 戶接線架；5.表內(nèi)后置電源；6.儀表外殼。
具體實(shí)施方式
下面我們將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。如圖1所示，天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，將單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合 傳感器、液晶面板、計(jì)量主板、用戶接線架、表內(nèi)后置電源、儀表外殼等部件在有機(jī)地融為一 體，其中單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)量主板連接；液晶面板、計(jì)量 主板、用戶接線架和表內(nèi)后置電源通過聯(lián)接器順序連接，且表內(nèi)后置電源分布在最外端，便 于拆裝且確保用戶在接線前必須先斷電才能進(jìn)行下一步操作，符合操作規(guī)范，安全可靠。表內(nèi)后置電源集成有防充電裝置、安全斷電裝置和一次性3. 6V/12Ah可更換鋰氬 電池。當(dāng)流本實(shí)用新型裝有表內(nèi)電池也接有外接電源(24V電源或太陽能電池板)時(shí)，那些 有可能對(duì)表內(nèi)電池充電的外接電源都不能對(duì)其進(jìn)行充電。且都將自動(dòng)斷開并失效，相當(dāng)于 沒有任何外接電源。所以避免了以往采用一個(gè)二極管來保證安全，如果二極管損壞，將有可 能弓I發(fā)重大事故這一安全缺陷。所述液晶面板集成有圖形液晶顯示器、輕觸鍵盤和無線Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信接口。圖 形液晶顯示器除了可以顯示瞬時(shí)體積流量、累積體積流量、壓力、差壓溫度值和供電裝置電 壓，還可以通過輕觸鍵盤對(duì)計(jì)量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改或以及對(duì)流量計(jì)中的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。 通過無線Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信接口可將獲取的數(shù)據(jù)和工作日志以無線的方式上傳至控制室的 PC機(jī)(上位機(jī))，進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。所述計(jì)量主板集成有一數(shù)據(jù)采集器、一流量積算器以及一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器。所述用戶接線架集成有溫度傳感器接口、太陽能電池板接口、24V電源接口和有線 RS485網(wǎng)絡(luò)通信接口?？赏饨与娫?，外接太陽能電池板。本實(shí)用新型配合標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用，采用導(dǎo)壓管與標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置連接。
權(quán)利要求一種天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，配合標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用，包括單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器(1)、液晶面板(2)、計(jì)量主板(3)、用戶接線架(4)、表內(nèi)后置電源(5)和儀表外殼(6)，其特征在于所述單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器(1)通過數(shù)據(jù)線與計(jì)量主板(3)連接；所述液晶面板(2)、計(jì)量主板(3)、用戶接線架(4)和表內(nèi)后置電源(5)通過聯(lián)接器順序連接，且表內(nèi)后置電源(5)分布在最外端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，其特征在于所述表內(nèi)后 置電源(5)集成有防充電裝置、安全斷電裝置和一次性3. 6V/12Ah可更換鋰氬電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，其特征在于所述液晶面 板(2)集成有圖形液晶顯示器、輕觸鍵盤和無線Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，其特征在于所述計(jì)量主 板(3)集成有一數(shù)據(jù)采集器、一流量積算器以及一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，其特征在于所述用戶接 線架(4)集成有溫度傳感器接口、太陽能電池板接口、24V電源接口和有線RS485網(wǎng)絡(luò)通信 接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種天然氣一體化智能差壓式流量計(jì)，配合標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用，包括單晶硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器、液晶面板、計(jì)量主板，用戶接線架、表內(nèi)后置電源和儀表外殼，其中，所述單品硅諧振式差壓與壓力復(fù)合傳感器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)量主板連接；所述液晶面板、計(jì)量主板、用戶接線架和表內(nèi)后置電源通過聯(lián)接器順序連接，且表內(nèi)后置電源分布在最外端，便于拆裝且確保用戶在接線前必須先斷電才能進(jìn)行下一步操作，符合操作規(guī)范，安全可靠。表內(nèi)后置電源集成有防充電裝置、安全斷電裝置和一次性3.6V/12Ah可更換鋰氬電池。本實(shí)用新型計(jì)量精度高、可靠性高、成本低、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01F1/42GK201583294SQ200920243069
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者何興初, 劉巧, 李自強(qiáng), 銀紅春 申請(qǐng)人:四川蜀谷儀表科技有限公司