一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗淼闹谱鞣椒?br>【專利摘要】本實用新型公開了一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，該燃氣表包括膜式燃氣表和設置在燃氣表外的溫度傳感器、壓力傳感器、改造過的機械計數(shù)器、顯示模塊，扣費/扣氣量模塊，IC卡讀取模塊等，本實用新型客服了現(xiàn)有燃氣表計量天然氣氣量沒有考慮溫度和壓力的影響，導致燃氣表數(shù)值不能反映工況的技術(shù)問題，在此基礎上，將溫度壓力補償?shù)哪Ｊ饺細獗淼慕Y(jié)構(gòu)完全公開，同時對一些結(jié)構(gòu)零部件進行優(yōu)化設計，使之易改造，對舊膜式燃氣表的替換只需在其原先基礎上進行改造即可，同時也提高了檢測精度，減少燃氣供應商的損失。而且結(jié)構(gòu)簡單，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
-種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?br>技術(shù)領域
[0001] 本實用新型設計燃氣計量技術(shù)領域，具體為一種機電一體化的燃氣表計量裝置， 特別是一種同時兼具溫度補償和壓力補償功能的膜式燃氣表。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國締度跨度大，不同地區(qū)之間的溫度、壓力差異很大。另外，對統(tǒng)一地區(qū)的不同 季節(jié)，溫度，壓力也會有所不同。對于燃氣公司來說，由于燃氣的體積和溫度W及壓力密切 相關(guān)?，F(xiàn)如今燃氣公司與居民用戶的結(jié)算，幾乎都是通過沒有溫度，壓力補償功能的燃氣表 計量用氣量。計量結(jié)果均按照標準狀態(tài)下（20°C，101.325kPa)的體積，而實際上膜式燃氣表 幾乎都是在非標準狀態(tài)下工作，由于燃氣的可壓縮性和膨脹性，W及溫度、壓力的不穩(wěn)定， 因此產(chǎn)生了計量誤差。在國內(nèi)大部分地區(qū)，非標準溫度、壓力影響的最終結(jié)果是燃氣公司承 擔損失，對于用量較大的商業(yè)用戶和居民用戶，或者實際使用環(huán)境壓力越高、溫度越低的地 區(qū)，燃氣公司的損失氣量更大。
[0003] 在此背景下，設計出一種帶溫度壓力補償?shù)娜細獗砭惋@得尤為重要，中國知識產(chǎn) 權(quán)局2012年3月07日公開CN201120034565.3的名為"帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?就提到 了運個概念，但上述專利是把溫度和壓力傳感器置于表內(nèi)，其缺點是生產(chǎn)時不利于分點加 工，燃氣表的生產(chǎn)和具有溫壓補償功能的裝置必須同批次加工生產(chǎn)，難W委托加工W節(jié)省 成本，更重要的是，若要將此燃氣表普及，則勢必需要將現(xiàn)有的燃氣表拆除替換，造成成本 的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是客服現(xiàn)有燃氣表計量天然氣氣量沒有考慮溫度和壓力的影 響，導致燃氣表數(shù)值不能反映標況的技術(shù)問題，在此基礎上，將溫度壓力補償?shù)哪Ｊ饺細獗?的結(jié)構(gòu)完全公開，同時對一些結(jié)構(gòu)零部件進行優(yōu)化設計，使之易改造，對舊膜式燃氣表的替 換只需在其原先基礎上進行改造即可，同時也提高了檢測精度，減少燃氣供應商的損失。而 且結(jié)構(gòu)簡單，相比于國外動則上十萬的燃氣表，在設計上最大程度地簡化，降低了生產(chǎn)成 本。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:設計一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺?氣表，包括流量采集模塊、溫度采集模塊、壓力采集模塊，中央處理模塊，閥口、存儲模塊、電 源模塊和顯示模塊等。其中，流量采集模塊是將膜式燃氣表輸出的機械流量信號轉(zhuǎn)化為電 信號，本設計中，將傳統(tǒng)燃氣表的機械計數(shù)器的機械計數(shù)字輪上安裝磁體，將干黃管組件與 改造好的機械計數(shù)器對接，其中，干黃管組件包含兩個干黃管，兩個干黃管分別安裝在PCB 板的兩個焊接面，兩個干黃管分別稱為計數(shù)干黃管和防盜干黃管，其中計數(shù)干黃管與機械 計數(shù)輪的中軸保持一致，當計數(shù)器磁體靠近計數(shù)干黃管時，吸合計數(shù)干黃管產(chǎn)生一個脈沖 信號，從而記錄流量。為了防止外部磁性材料的干擾，因而在PCB板的另一個焊接面安裝了 防盜干黃管，防盜干黃管不會被計數(shù)用的磁性材料吸合，但能保證外部磁性材料吸合干黃 管時一定能吸合防盜干黃管，所述外部磁性材料主要用于接收來自溫度和壓力傳感器的數(shù) 據(jù)，磁性材料的變化狀態(tài)作用到防盜干黃管。
[0006] 溫度采集模塊包含有溫度傳感器組件W及溫度傳感器螺塞，溫度傳感器組件包含 溫度傳感器套筒W及安裝在溫度傳感器套筒內(nèi)的溫度傳感器、溫度傳感器PCB板和溫度傳 感導線，溫度采集模塊設置于表外，通過溫度傳感導線與中央處理模塊相連。
[0007] 壓力采集模塊包括壓力傳感器組件和壓力傳感器套管，壓力傳感器組件包含壓力 傳感器套W及安裝在壓力傳感器套內(nèi)的壓力傳感器、壓力傳感器PCB板和壓蓋等，壓力采集 模塊設置于表外，通過壓力傳感導線與中央處理模塊相連。
[0008] 顯示模塊與電源模塊與中央處理模塊相連，電源模塊主要是用來為顯示模塊、中 央處理模塊等供電。
[0009] 閥口用于控制燃氣表用氣，由中央處理模塊進行控制，中央處理模塊從流量采集 模塊采集數(shù)據(jù)后，與存儲模塊中的客戶的預購流量進行匹配，當存儲模塊上中有電和氣量 時，反饋給中央處理模塊，中央處理模塊就將閥口打開，當存儲模塊的剩余氣量為0或電池 電量不足或兩者均發(fā)生時，就將閥口關(guān)閉，或者當中央處理模塊檢測到防盜干黃管被吸合 時，也將閥口關(guān)閉。當有氣有電、防盜干黃管不吸合的情況下，閥口就打開。
[0010] 優(yōu)選地，在現(xiàn)有的1C卡預付費膜式燃氣表上增加溫度補償和壓力補償功能，表殼 上設置的1C卡插口，相應的設有1C卡讀取模塊，1C卡讀取模塊讀取1C卡上的購氣量反饋給 中央處理模塊，中央處理模塊還集成有扣費/扣氣量模塊和存儲模塊，與存儲模塊中存儲的 用戶1C卡的金額/購氣量進行匹配并傳輸給中央處理模塊進行計算處理，中央處理模塊將 處理結(jié)果在顯示模塊上顯示出來，顯示模塊可W顯示氣量單價、累計用氣量、存儲溫度、存 儲壓力、購氣量和剩余氣量和\或剩余金額等數(shù)據(jù)，所述存儲模塊主要用于存儲氣量和用戶 信息。
[0011] 優(yōu)選地，該燃氣表還設置有一個來自燃氣公司調(diào)度中屯、的供氣或停止供氣信號的 接收裝置，所述的信號控制閥口的開啟和關(guān)閉；還設置有一個向燃氣公司調(diào)度中屯、發(fā)送用 戶實際用氣量的發(fā)送裝置。
[0012] 優(yōu)選地，所述中央處理模塊還集成有報警器和檢測電源模塊電壓的電壓檢測模 塊，所述報警器主要用于提示電源電壓過低或工況過于異常、存儲金額/氣量不足時做出提 示等功用。
[0013] 優(yōu)選地，為了降低整個系統(tǒng)的功耗，本實用新型采用中斷計數(shù)的方式，平時系統(tǒng)處 于低功耗模式，只有當燃氣表運行時，系統(tǒng)自動喚醒，再進行壓力和溫度信號的采集。
【附圖說明】
[0014] 圖1是干黃管組件結(jié)構(gòu)示意圖
[0015] 圖2是壓力傳感器組件結(jié)構(gòu)示意圖
[0016] 圖3壓力傳感器套管
[0017] 圖4是溫度傳感器組件結(jié)構(gòu)示意圖
[0018] 圖5是溫度傳感器螺塞
[0019] 圖6是燃氣表結(jié)構(gòu)示意圖
[0020] 在圖巧I個6中包括有：
[0021 ] 1 一一計數(shù)干黃管、2 一一PCB板、3-一防盜干黃管、4 一一壓蓋、5-一壓力傳感器 PCB板、6--壓力傳感器、7--密封硅膠、8--密封圈、9--壓力傳感器套、10--壓力 傳感導線、11 一一溫度傳感器套筒、12-一溫度傳感器PCB板、13-一溫度傳感器、14 一一溫 度傳感導線、15-一插卡口、16-一顯示器。
【具體實施方式】
[0022] 本實用新型的核屯、思路是，通過相應的的溫度和壓力傳感器W及相應具體的轉(zhuǎn)化 結(jié)構(gòu)，使燃氣表在不同的工作情況下，針對燃氣單價進行相應的調(diào)整，為燃氣公司和用戶提 供一種比較公平合理的燃氣收費標準。
[0023] 參見圖1，在傳統(tǒng)燃氣表的機械計數(shù)器的機械計數(shù)字輪上安裝磁體，將干黃管組件 與改造好的機械計數(shù)器對接，其中干黃管組件包含兩個干黃管和一個PCB板W及若干導線， 兩個干黃管分別安裝在PCB板2的兩個焊接面，兩個干黃管分別稱為計數(shù)干黃管1和防盜干 黃管3,其中計數(shù)干黃管1與機械計數(shù)輪的中軸保持一致，在PCB板2的另一個焊接面安裝了 防盜干黃管3;
[0024] 參見圖2和圖3,將密封圈8壓裝在壓力傳感器套管密封槽內(nèi)，在密封圈8上均勻涂 抹適量密封硅膠7，現(xiàn)將壓力傳感器6裝入壓力傳感器套9內(nèi)，然后將密封硅膠注入其內(nèi)部充 滿其內(nèi)部間隙，之后壓力傳感器套9內(nèi)依次裝入保護墊片、壓力傳感器PCB板5,然后旋入壓 力傳感器壓蓋4并用尖嘴錯進行緊固。完成后安裝壓力傳感器端蓋，將壓力傳感導線10穿入 護線帽及金屬軟管內(nèi)，用螺母將軟管固定在壓力傳感器端蓋外螺紋上，之后將組裝好的壓 力傳感器組件裝入套管中。
[0025] 參見圖4和圖5,在溫度傳感器套筒11內(nèi)依次裝入溫度傳感器13、溫度傳感器密封 墊及溫度傳感器PCB板12,然后安裝溫度傳感器螺塞并緊固。將溫度傳感導線14穿入護線帽 及金屬軟管內(nèi)，用螺母將軟管固定在溫度傳感器螺塞外螺紋上。
[00%] 參見圖6,表殼上設置的1C卡插卡口 15和顯示器16,相應的設有1C卡讀取模塊，1C 卡讀取模塊讀取1C卡上的購氣量反饋給中央處理模塊，中央處理模塊還集成有扣費/扣氣 量模塊和存儲模塊，與存儲模塊中存儲的用戶1C卡的金額/購氣量進行匹配并傳輸給中央 處理模塊進行計算處理，中央處理模塊將處理結(jié)果在顯示器上顯示出來，顯示器16可W顯 示氣量單價、累計用氣量、存儲溫度、存儲壓力、購氣量和剩余氣量和\或剩余金額等數(shù)據(jù) [0027]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：
[002引
[0029] 由公式可得，在壓力相等的情況下，即，那么計量的流量和溫度成正比，計量的工 況溫度每降低rc，相對在標況下計量的流量減少約0.34%;反之則增加約0.34%;
[0030] 由上述可知，在不考慮壓力變化時，燃氣量W標況為基準計算總價時，工況溫度每 上升rc，燃氣單價應當降低0.34%，溫度每下降rc，燃氣單價應當提高0.34%;
[0031] 如果在溫度相等的情況下，即，那么計量的流量與壓力成反比，計量的工況壓力每 增加 IkPa，相對在標況下計量的流量減少約0.99%，反之則增加約0.99%;
[0032] 由上述可知，在不考慮溫度變化時，壓力W標況為基準，壓力每升上100k化，燃氣 單價應當提高0.99%，壓力每下降lOOkPa，燃氣單價應當降低0.99%。
[0033] 由上述可知，本實用新型通過在表外設置溫度傳感器和壓力傳感器實現(xiàn)對燃氣單 價的補償。該補償方式是在不改變?nèi)細獗碜陨斫Y(jié)構(gòu)的情況下，通過對測得的數(shù)據(jù)進行處理， 最終得到精確的補償結(jié)果。而運一結(jié)果是W燃氣單價W及預付剩余金額向用戶顯示，與燃 氣所用體積的計量結(jié)果無關(guān)，所W不會引起用戶的誤解。
[0034] 最后，W上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，但計算方式并非僅可按照實施例所述的計算 式進行轉(zhuǎn)化，實際工作中還可依照不同情況對計算方式進行調(diào)整、包括瞬時流量計算公式、 采用補償系數(shù)計算流量的公式等。本領域的普通技術(shù)人員應當理解，可W對本發(fā)明的技術(shù) 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，包括燃氣表本體和溫度傳感器，流量采集模塊、 閥門、顯示模塊和機械式計數(shù)器，其特征在于:所述燃氣表包括設置在表外的溫度采集模塊 和壓力采集模塊，以及設置在表內(nèi)的經(jīng)過改造的流量采集模塊，中央處理模塊，閥門、存儲 模塊模塊、電源模塊和顯示模塊； 所述的經(jīng)過改造的流量采集模塊是將膜式燃氣表輸出的機械流量信號轉(zhuǎn)化為電信號， 在傳統(tǒng)燃氣表的機械計數(shù)器的機械計數(shù)字輪上安裝磁體，將干簧管組件與改造好的機械計 數(shù)器對接，其中干簧管組件包含兩個干簧管和一個PCB板以及若干導線，兩個干簧管分別安 裝在PCB板的兩個焊接面，兩個干簧管分別稱為計數(shù)干簧管和防盜干簧管，其中計數(shù)干簧管 與機械計數(shù)輪的中軸保持一致，在PCB板的另一個焊接面安裝了防盜干簧管； 流量采集模塊用于將機械計數(shù)器的讀數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸給中央處理模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，其特征在?所述溫度采 集模塊包含有溫度傳感器組件以及溫度傳感器螺塞，溫度傳感器組件包含溫度傳感器套筒 以及安裝在溫度傳感器套筒內(nèi)的溫度傳感器、溫度傳感器PCB板和溫度傳感導線，溫度采集 模塊設置于表外，通過溫度傳感導線與中央處理模塊相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，其特征在?所述壓 力采集模塊包括壓力傳感器組件和壓力傳感器套管，壓力傳感器組件包含壓力傳感器套以 及安裝在壓力傳感器套內(nèi)的壓力傳感器、壓力傳感器PCB板和壓蓋，壓力采集模塊設置于表 外，通過壓力傳感導線與中央處理模塊相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，其特征在于：顯示模塊、 集成電源模塊與中央處理模塊相連，電源模塊主要是用于為顯示模塊、中央處理模塊智能 模塊供電，顯示模塊可以顯示氣量單價、累計用氣量、存儲溫度、存儲壓力、購氣量、剩余氣 量和\或剩余金額。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗恚涮卣髟谟?表殼上設置 有IC卡插卡口，相應的設有IC卡讀取模塊，IC卡讀取模塊與中央處理模塊相連，中央處理模 塊還集成有扣費/扣氣量模塊和存儲模塊，所述存儲模塊主要用于存儲氣量和用戶信息。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，其特征在?該燃氣表還 設置有一個來自燃氣公司調(diào)度中心的供氣或停止供氣信號的接收裝置，所述的信號控制閥 門的開啟和關(guān)閉;還設置有一個向燃氣公司調(diào)度中心發(fā)送用戶實際用氣量的發(fā)送裝置。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶溫度壓力補償?shù)哪な饺細獗?，其特征在?所述中央處 理模塊還集成有報警器和檢測電源模塊電壓的電壓檢測模塊，所述報警器主要用于提示電 源電壓過低或工況過于異常、存儲金額/氣量不足時做出提示功用。
【文檔編號】G01F11/08GK205483117SQ201620043510
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】崔德成, 羅奕明, 王中明
【申請人】廣州市壹普電子科技有限公司