遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗砑捌涔芾硐到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種燃?xì)庥?jì)量裝置，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種遠(yuǎn)控智能質(zhì)量 流量燃?xì)獗砑捌涔芾硐到y(tǒng)。
【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(jì)量器具是天然氣用量計(jì)量結(jié)算的必備設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)燃?xì)庥?jì)量基表主要為機(jī)械式燃 氣表，采用容積式計(jì)量原理，通過柔性膜片計(jì)量室方式來測(cè)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(jī)械推動(dòng)原理的機(jī)械式燃?xì)獗恚陂L(zhǎng)期使用過程中不 可避免會(huì)出現(xiàn)機(jī)械老化現(xiàn)象，進(jìn)而使得計(jì)量精度也隨之變差，可靠性不高、壽命有限。另外， 機(jī)械裝置的推動(dòng)也會(huì)造成壓力損失，進(jìn)而造成計(jì)量收費(fèi)上的損失。
[0003] 采用容積式計(jì)量原理的計(jì)量基表，其計(jì)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(jì)量損失，越偏北方，計(jì)量損失越大，如在濟(jì)南，壓力和溫度兩項(xiàng)因 素可能產(chǎn)生5%的計(jì)量損失。在這種情況下，為保證計(jì)量準(zhǔn)確性，必需外置溫度體積修正裝 置加以校正，而外置溫度體積修正裝置一方面影響整個(gè)計(jì)量器具的一體式結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響 計(jì)量基表計(jì)量的準(zhǔn)確性，另一方面，加裝的溫度體積修正裝置會(huì)增加成本。為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)有機(jī) 械式燃?xì)獗碛捎跈C(jī)械磨損引起的計(jì)量精度不高、可靠性不高、使用壽命有限等問題，市場(chǎng)上 開始試用基于超聲波原理的燃?xì)獗砗突贛EMS原理的燃?xì)獗恚@兩類產(chǎn)品存在以下問 題：一是基于超聲波原理的燃?xì)獗硎抢庙樍髋c逆流方向超聲波信號(hào)在氣體介質(zhì)中的傳播 時(shí)間差來計(jì)算氣體介質(zhì)的流速，進(jìn)而計(jì)算瞬時(shí)流量、累計(jì)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(guó)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?xì)獗韺?duì)流速要求高，無法處理脈動(dòng)流。二是基于MEMS 原理的燃?xì)獗硎侵覆捎肕EMS流量芯片技術(shù)開發(fā)的燃?xì)庥?jì)量裝置。MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)
[0004] (Micro-Electro-MechanicalSystems)的縮寫。MEMS對(duì)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(shí)現(xiàn)尺寸和重量的減小，因此，基于MEMS原 理的燃?xì)獗懋a(chǎn)品具有一定的優(yōu)勢(shì)。但由于現(xiàn)有的基于MEMS原理的燃?xì)獗磉€處于試驗(yàn)階段， 廣品功能還不完善，廣品智能化程度不尚，廣品安全性還有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗砑捌涔?理系統(tǒng)，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中容積式計(jì)量原理的計(jì)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(jì)量的基表不適用于混合氣源等技術(shù)問題。
[0006] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明一方面提供了一種遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗?，所述的燃?xì)獗戆ㄎ㈦娔X控 制器、微機(jī)電計(jì)量單元、閥控電路和通信模塊，所述微機(jī)電計(jì)量單元依次通過信號(hào)采集單 元、信號(hào)處理單元接入微電腦控制器，用于由信號(hào)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(jī)電閥相連，用于控制機(jī)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?xì)庵悄芄?理系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，將遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗淼谋矶诵畔?shí)時(shí)傳輸至燃?xì)庵悄芄芾硐?統(tǒng)，并接收燃?xì)庵悄芄芾硐到y(tǒng)下發(fā)的指令；所述信號(hào)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(chǔ)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(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的質(zhì)量流量計(jì)算公式，將信號(hào)采集單元采集到的數(shù)字溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成 數(shù)字質(zhì)量信息；所述的存儲(chǔ)模塊還接入微電腦控制器，用于由微電腦控制器對(duì)質(zhì)量流量計(jì) 算公式中的熱傳導(dǎo)系數(shù)、儀表常數(shù)、定壓比熱容進(jìn)行修正。
[0008] 作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的燃?xì)獗磉€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(cè)外界環(huán)境溫度，并將當(dāng)前溫度值傳輸至 微電腦控制器。
[0009] 更進(jìn)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(duì)環(huán)境溫度以及每次 采樣的參數(shù)的誤差曲線對(duì)公式中的溫度差進(jìn)行校正；所述質(zhì)量流量處理模塊與信號(hào)采集單 元之間還設(shè)有模擬信號(hào)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(duì) 照表，通過所述修正表對(duì)質(zhì)量流量計(jì)算公式中的熱傳導(dǎo)系數(shù)、儀表常數(shù)、定壓比熱容進(jìn)行修 正。
[0010] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述微電腦控制器還接入存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元中存 儲(chǔ)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(duì)存儲(chǔ)單元中的預(yù)置氣量值進(jìn)行 扣除，當(dāng)預(yù)置氣量值為〇時(shí)，由微電腦控制器通過閥控電路關(guān)閉機(jī)電閥。
[0011] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的燃?xì)獗磉€包括欠壓保護(hù)電路、斷電保護(hù)電路、高電 壓保護(hù)電路和流量過流保護(hù)電路，欠壓保護(hù)電路、斷電保護(hù)電路、高電壓保護(hù)電路和流量過 流保護(hù)電路分別與微電腦控制器相連，用于在遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗硎褂眠^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?xì)饬髁砍掷m(xù)超過指定流量的狀況時(shí)，由 微電腦控制器通過閥控電路對(duì)機(jī)電閥完成關(guān)閥的操作。
[0012] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的燃?xì)獗磉€包括加速度傳感器，用于由加速度傳感 器檢測(cè)環(huán)境震動(dòng)，在發(fā)生地震時(shí)，將檢測(cè)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(jī)電閥。
[0013] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的燃?xì)獗磉€包括電源檢測(cè)電路，電源檢測(cè)電路一端 與為燃?xì)獗砀髂K進(jìn)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(cè)供電 電池電壓和距離預(yù)計(jì)壽命的時(shí)間，并將電源壽命信息傳輸給微電腦控制器；所述的燃?xì)獗?還包括顯示器和報(bào)警器，顯示器和報(bào)警器連接至微電腦控制器上，所述顯示器用于顯示計(jì) 量信息、控制信息和管理信息，所述計(jì)量信息包括氣體瞬時(shí)流量、累計(jì)氣體流量等信息，控 制信息包括閥控信息等信息，管理信息包括閥門狀態(tài)信息、充值信息等信息；所述報(bào)警器用 于完成燃?xì)獗肀矶说膱?bào)警操作。
[0014] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述燃?xì)獗戆ǚ謩e與電阻焊接頭密封連接的進(jìn)氣管、 出氣管以及顯示器，所述顯示器安裝在燃?xì)獗硗鈧?cè)，進(jìn)氣管內(nèi)安裝有機(jī)電閥；所述燃?xì)獗淼?內(nèi)部還安裝有與燃?xì)獗韮?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(gè)氣流直線 管道，所述分流器的進(jìn)氣端還設(shè)有整流罩，所述分流器頂部的一個(gè)氣流直線管道作為測(cè)量 流道，所述測(cè)量流道內(nèi)安裝有微機(jī)電計(jì)量單元；所述微機(jī)電計(jì)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(cè)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(hào)輸出端分別與信號(hào)采集單元的信 號(hào)采集端相連。
[0015] 更進(jìn)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?xì)?出現(xiàn)逆流時(shí)，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。
[0016] 本發(fā)明另一方面還提供了一種遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗砉芾硐到y(tǒng)，所述的系統(tǒng)包 括多個(gè)上述的遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗砼c燃?xì)庵悄芄芾硐到y(tǒng)，所述多個(gè)遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量 燃?xì)獗砭尤肴細(xì)庵悄芄芾硐到y(tǒng)，用于由遠(yuǎn)控智能質(zhì)量流量燃?xì)獗砼c燃?xì)庵悄芄芾硐到y(tǒng)之 間進(jìn)行雙向通信；所述燃?xì)庵悄芄芾硐到y(tǒng)中包括：業(yè)務(wù)管理模塊，用于實(shí)現(xiàn)開戶、發(fā)卡、繳 費(fèi)、退費(fèi)、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(shí)現(xiàn)站點(diǎn)設(shè)置、區(qū)域設(shè) 置、表類型設(shè)置、繳費(fèi)類型設(shè)置、生產(chǎn)廠家設(shè)置；遠(yuǎn)程管理模塊，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程閥 控、遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程通信；報(bào)表管理模塊，用于實(shí)現(xiàn)用戶基本信息報(bào)表管理、用戶繳費(fèi)信息 報(bào)表管理、用戶補(bǔ)卡信息報(bào)表管理、日?qǐng)?bào)表管理、月報(bào)表管理、年報(bào)表管理；系統(tǒng)設(shè)置模塊： 用于實(shí)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。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的部分有益效果如下：
[0018] (1)采用質(zhì)量流量計(jì)量原理，無機(jī)械傳動(dòng)部件，避免了機(jī)械老化帶來的計(jì)量問題， 保證了計(jì)量精度。
[0019] (2)以質(zhì)量流量計(jì)量達(dá)到溫度修正功能，無須外置修正裝置進(jìn)行溫度及壓力補(bǔ)償， 整表體積小，計(jì)量精度高，可靠性強(qiáng)。
[0020] (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(jì)量準(zhǔn)確性，且 降低生產(chǎn)成本。
[0021] (4)設(shè)置有欠壓、斷電、高電壓等保護(hù)電路，保證了用氣安全。
[0022] (5)結(jié)合遠(yuǎn)程通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程充值、遠(yuǎn)程階梯氣價(jià)、遠(yuǎn)程閥控和遠(yuǎn) 程報(bào)警，便于燃?xì)膺h(yuǎn)程智能化管理及遠(yuǎn)程智能控制，提高了燃?xì)夤芾淼姆?wù)和效率，保證了 燃?xì)庥脷獍踩?br>[0023] (6)出氣管上裝有防逆流裝置，能在氣表裝反時(shí)防氣體反向流動(dòng)，或在停氣時(shí)防止 負(fù)壓混入空氣。
[0024] (7)主流道進(jìn)氣端裝有整流罩，主流道內(nèi)裝有分流器，保證燃?xì)庠诠艿纼?nèi)均勻的流 動(dòng)，提高了計(jì)量精度。
[0025] (8)進(jìn)氣管與出氣管分開設(shè)置，即使長(zhǎng)期使用，燃?xì)庵谢烊氲碾s質(zhì)也能沉淀于表殼 下側(cè)，有效避免雜質(zhì)堆積于管道內(nèi)，保證燃?xì)庥?jì)量準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0026] 圖1為用于說明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
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