潘曉陽

摘 要：隨著我國燃?xì)庑袠I(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)庥脩舻拇罅吭鲩L，燃?xì)獗碜鳛槿細(xì)夤┬桦p方一個重要的貿(mào)易結(jié)算工具，在日常燃?xì)夤?yīng)活動中起著舉足輕重的作用，隨著國家煤改氣政策的推行，戶外掛表的數(shù)量也激增，鑒于溫度的變化對燃?xì)怏w積有著很大影響，因此在燃?xì)獗砩霞友b溫度補(bǔ)償組件可以有效的降低燃?xì)夤镜墓╀N差。

關(guān)鍵詞：燃?xì)獗?溫度補(bǔ)償;供銷差

近年來，隨著城鎮(zhèn)人口數(shù)量一直在穩(wěn)步增長，國家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，擴(kuò)張的城市需要更多的能源保障，而天然氣作為一種清潔高效的能源，已成為城鎮(zhèn)燃?xì)獾闹文茉粗弧Ｈ細(xì)獗碜鳛橐环N燃?xì)庥?jì)量器具，也作為供用氣雙方的計(jì)量貿(mào)易結(jié)算工具，主要采用累計(jì)體積方量計(jì)量、金額結(jié)算的方式對居民用氣及購氣進(jìn)行計(jì)量和管理。其精確度、穩(wěn)定度直接影響著燃?xì)夤炯坝脩舻慕?jīng)濟(jì)利益。所以，燃?xì)獗磉x型對于供氣雙方都是一個重要的影響因素。

眾所周知，大多數(shù)民用膜式燃?xì)獗矶际菕煸趹魞?nèi)，由于在戶內(nèi)一年四季溫度差別不是很大，因此對于燃?xì)獗頊囟妊a(bǔ)償沒有特殊的要求。而近些年隨著國家“煤改氣”工程的大規(guī)模推進(jìn)，戶外掛表已經(jīng)成為了一種新的安裝方式。根據(jù)氣體的特性，其體積會隨著溫度的變化而變化。在我國北方，由于冬季溫差較大，就對燃?xì)獗淼挠?jì)量性能產(chǎn)生了較大的影響。溫度每降低3℃，相應(yīng)法人燃?xì)怏w積就會減少1%。盡管戶外掛表用戶均配備了表箱，但仍然無法解決溫度對燃?xì)獗碛?jì)量的誤差的影響再加上壁掛爐用戶冬季的采暖需求，如果燃?xì)獗頉]有溫度補(bǔ)償功能，很大程度上會導(dǎo)致燃?xì)夤敬蟠笤黾庸╀N差，加大燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的虧損，因此膜式燃?xì)獗砑友b溫度補(bǔ)償組件是一種必要的措施[1]。

1 膜式燃?xì)獗淼脑?/p>

普通的膜式燃?xì)獗硎且环N典型的容積式計(jì)量產(chǎn)品。當(dāng)流動的氣體經(jīng)過燃?xì)獗頃r，內(nèi)部的燃?xì)鈺谌細(xì)獗磉M(jìn)出口兩端產(chǎn)生壓力差，通過這個壓力差推動膜式燃?xì)獗淼哪て谟?jì)量室內(nèi)運(yùn)動。燃?xì)獗淼哪ず杏勺笥蚁嗤膬蓚€氣體測量室組成，每個氣體測量室由一張柔軟的膜片將其分為兩個相同的計(jì)量室。當(dāng)分配的氣體依次進(jìn)入四個計(jì)量室，推動膜片作自由式來回?cái)[動，膜片組件的運(yùn)動通過搖桿帶動連桿機(jī)構(gòu)并使閥蓋做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動從而控制各計(jì)量室依次充氣和排氣，使燃?xì)獗磉B續(xù)循環(huán)運(yùn)動，配氣機(jī)構(gòu)不斷的進(jìn)行協(xié)調(diào)配氣，使得膜片的運(yùn)動能夠連續(xù)往復(fù)的進(jìn)行。膜式燃?xì)獗硗ㄟ^內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，把直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成圓周運(yùn)動，再通過圓周運(yùn)動帶動機(jī)械滾輪計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)動;膜片每往復(fù)一次，就排出一定量氣體，最終滾輪轉(zhuǎn)過一個計(jì)數(shù)單元，實(shí)現(xiàn)滾輪旋轉(zhuǎn)計(jì)量顯示效果[2]。

2 機(jī)械式溫度補(bǔ)償膜式燃?xì)獗?/p>

機(jī)械式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗淼脑硎窃谄胀な饺細(xì)獗頇C(jī)械傳動機(jī)構(gòu)上加裝溫度補(bǔ)償組件。具體來說是在連桿位置加裝熱敏元件，在不同溫度下，熱敏元件產(chǎn)生不同的伸縮性，在氣體推動運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨著溫度的變化，熱敏元件也就同時影響了傳動機(jī)構(gòu)的變化當(dāng)溫度升高時，曲柄半徑增大，使燃?xì)獗淼幕剞D(zhuǎn)體積增大，以補(bǔ)償氣體因溫度升高膨脹的部分，反之當(dāng)溫度降低，曲柄半徑減小，使燃?xì)獗淼幕剞D(zhuǎn)體積減小，以補(bǔ)償氣體因溫度降低而收縮的部分。從而達(dá)到了溫度補(bǔ)償?shù)哪康腫3]。

此種方式對于產(chǎn)品的加工精度要求較高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在長時間使用后會出現(xiàn)熱敏元件老化，使得計(jì)量的精度出現(xiàn)較大的誤差。因此在實(shí)際使用中，此種方式已經(jīng)逐漸淘汰，取而代之的是電子式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗怼?/p>

3 電子式溫度補(bǔ)償膜式燃?xì)獗?/p>

3.1 機(jī)械數(shù)輪式

這種溫度補(bǔ)償燃?xì)獗硎窃谄胀な饺細(xì)獗韮?nèi)加裝溫度傳感器，在不同溫度下根據(jù)機(jī)械數(shù)輪所走的數(shù)字，通過采樣組件將其顯示在液晶上。然后根據(jù)不同溫度下的體積量，利用理想氣體狀態(tài)方程換算成標(biāo)況下的體積。實(shí)現(xiàn)不同溫度條件下燃?xì)獾牡刃в?jì)量，并由液晶屏顯示溫度補(bǔ)償后的流量值這種方式結(jié)構(gòu)簡單，計(jì)算準(zhǔn)確，但是會出現(xiàn)液晶顯示屏顯示累計(jì)量與機(jī)械數(shù)輪顯示數(shù)值不一樣的情況。在日常供需活動中，常常會引起供需雙方的爭議[4]。

3.2 電子數(shù)輪式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗?/p>

由于機(jī)械式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗淼脑诩庸な褂脮r的各種弊端，以及機(jī)械數(shù)輪式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗砜赡墚a(chǎn)生的供需爭議。有研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一款電子數(shù)論式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗?，可有效的解決上述兩種溫度補(bǔ)償方式的弊端。

此種方式使用傳統(tǒng)磁傳動式膜式燃?xì)獗砘?。傳統(tǒng)膜式燃?xì)獾膬?nèi)外傳動方式是通過內(nèi)部磁環(huán)帶動外部主動齒輪尾部磁環(huán)轉(zhuǎn)動來，然后再通過調(diào)速齒輪來帶動機(jī)械數(shù)輪轉(zhuǎn)動從而顯示氣體累積量，而不同燃?xì)獗碚{(diào)整誤差所依靠的就是調(diào)速尺寸的不同變比來實(shí)現(xiàn)。

由于基表內(nèi)部磁環(huán)處有四個方向的磁鋼，現(xiàn)在將外部主動尺寸從磁傳動孔內(nèi)取出，放入兩個不同方向的霍爾傳感器，同時也集成一塊溫度傳感器。在原來機(jī)械數(shù)輪處換成一個電機(jī)帶動式數(shù)輪，并且與智能表主控板通過2.54mm 2pin端子進(jìn)行連接。

在理論情況下，膜式燃?xì)獗泶艂鲃硬考哭D(zhuǎn)一圈，所走的氣體量是10l，帶動機(jī)械數(shù)輪最后一位所走的一格也即10l，但由于每塊基表加工的差異性，就需要通過不同調(diào)速齒輪的配比來進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)磁傳動主動尺寸與機(jī)械數(shù)輪的一致。因此這種電子式溫度補(bǔ)償燃?xì)獗碓谏a(chǎn)時即可將調(diào)速齒輪變比數(shù)寫入主控板以生成一個誤差調(diào)整系數(shù)。

在燃?xì)獗碚Ｍ鈺r，內(nèi)部磁環(huán)每轉(zhuǎn)動一周，會帶來8個脈沖信號，這樣可算出每個脈沖所代表的體積數(shù)，然后根據(jù)誤差調(diào)整系數(shù)可得出正確的體積數(shù)。通過溫度傳感器溫度算出標(biāo)況下體積數(shù)，然后使主控板帶動電機(jī)式數(shù)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，就可以得到一致的體技顯示。

這種方式是一種對電子溫補(bǔ)機(jī)械數(shù)輪與液晶顯示不一致的妥協(xié)，不僅計(jì)量準(zhǔn)確，而且可有效減少爭議，但此種方式的弊端在于功耗不控好制，在冬季北方寒冷的氣溫下，堿性電池的電量本身就會大幅下降，再加上這種純電子帶動式的方式，對于功耗是一個很大的考驗(yàn)。從另一個方面來說，這種方式也無法通過國家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)的強(qiáng)制檢定，所以還是有待進(jìn)一步發(fā)展。

4 總結(jié)

隨著燃?xì)夤I(yè)的持續(xù)發(fā)展，燃?xì)庥脩舻倪M(jìn)一步增加，對于燃?xì)庥?jì)量器具溫度補(bǔ)償?shù)难芯窟€會繼續(xù)進(jìn)行，希望在不久的將來可以研究出一種既科學(xué)合理，又符合標(biāo)準(zhǔn)且功耗很低的溫度補(bǔ)償燃?xì)獗?，有效的解決燃?xì)夤?yīng)企業(yè)的供銷差問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]程波.膜式燃?xì)獗碓黾訙貕貉a(bǔ)償功能必要性[C].2015中國燃?xì)膺\(yùn)營與安全研討會論文集，2015.

[2]陳黎衷.膜式煤氣表設(shè)計(jì)原理[J].煤氣與熱力，1982（1）：58-62+57.

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[4]趙會平，崔浩.膜式燃?xì)獗淼臏囟妊a(bǔ)償研究[J].科技與創(chuàng)新，2017，000（016）：78-79.