CN105466529B - 燃气表脉动流误差双标准检测系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃气表脉动流误差双标准检测系统及检测方法，涉及燃气表检测技术领域。它包括被检燃气表，被检燃气表依次连接有容积式流量计、文丘里喷嘴组、电磁阀组和真空泵，电磁阀组连接有时间控制器；时间控制器设定电磁阀开关时长和频率，被检燃气表与容积式流量计的体积值比较，计算出被检燃气表单次脉动流误差值，求几个单次的平均值得到被检燃气表的平均误差。本发明解决了现有技术中检测装置难以满足对电子式燃气表脉动流量误差检测的技术问题。本发明有益效果为：采用瞬时体积量标准加累积体积量标准两个标准相结合的方法，准确测试出燃气表的脉动误差值。结构简单合理，操作方便，给燃气表生产控制以及产品验收带来极大便利。

Description

燃气表脉动流误差双标准检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及燃气表检测技术领域，尤其是涉及一种燃气表脉动流误差检测系统及检测方法。
背景技术
随着社会的进步，电子式燃气表快速发展。目前比较成熟的电子式燃气表如超声波燃气表、热式燃气表逐渐普及使用。电子式燃气表和传统的膜式燃气表对燃气流量采样方式差别很大。膜式燃气表采用膜片和机械结构实时采样。电子式燃气表采用电子元器件检测流量。电子元器件检测流量时需要消耗电能。为了满足超低功耗的要求，电子式燃气表对流量信号的采集使用间歇式采样。为了验证间歇式采样是否能满足计量误差准确性的要求，《EN14236超声波燃气表》标准(当前电子式燃气表脉动流误差测试标准为EN14236:2007)中明确规定，燃气表需要在气体脉动流情况下进行误差测试。脉动流定义为时开时关的方形波。标准要求在以下4种情况下进行测试：第1种为恒流，另外3种均为脉动流。规定电子式燃气表采样周期T不应超过2秒，脉动开、关时间分别为：1.05T开、1.05T关；5.25T开、5.25T关；10.5T开、10.5T关。流量要求为0.375Qmax(Qmax是最大流量)和0.07Qmax。测试时间为24小时。现有检测燃气表误差的常用气体流量标准检测方法有：音速喷嘴法气体流量检测法、钟罩式气体流量检测法和标准表法。音速喷嘴法气体流量检测法，是基于在流量稳定后，通过与时间关系得出标准体积。而测试脉动流误差，控制阀时开时关，流量不稳定，流量非定值，因而该装置不适用脉动流误差检测。钟罩式气体流量检测法的标准装置，是一种容积式气体标准装置。中国专利授权公告号CN203964997U，授权公告日2012年11月26日，名称为“一种多钟罩式气体流量计检定装置”的实用新型专利，提供了一种为检测台上待检测流量计提供连续气流的检定装置。但是钟罩式气体流量标准装置因为容积是有限，无法满足标准24小时测试要求。另外，脉动流量下钟罩内气压不稳定，变化超过100帕，无法满足检测时气压变化不能超过40帕的要求。标准表法的气体流量标准装置，因为流量通过阀门控制达到特定流量值需要3秒钟，无法满足标准要求的方形波，尤其在1.05T情况下无法达到特定流量。所以目前还没有比较适用于脉动流量误差的检测设备，给电子式燃气表的生产、验收等带来很大困难。
发明内容
为了解决现有技术中检测装置难以满足对电子式燃气表脉动流量误差检测的技术问题，本发明提供一种燃气表脉动流误差双标准检测系统及检测方法，以达到检测数据准确可靠，方便电子式燃气表生产、验收检测的目的。
本发明的技术方案是：一种燃气表脉动流误差双标准检测系统，它包括：被检燃气表，被检燃气表依次串联有容积式流量计、文丘里喷嘴组、电磁阀组和真空泵，文丘里喷嘴组包括若干个并联的文丘里喷嘴，电磁阀组包括若干个并联的电磁阀，文丘里喷嘴与电磁阀串联，电磁阀组连接有时间控制器。真空泵形成负压，文丘里喷嘴保证流量值，电磁阀形成脉动流，时间控制器控制脉动流周期。文丘里喷嘴组作为流量点标准器，不受脉动流影响的容积式流量计作为累积体积量标准器，两个标准装置确保检测数据准确，为电子式燃气表生产、验收提供检测依据。结构简单合理，操作方便，制造成本低，节约投资。
作为优选，文丘里喷嘴的喷嘴规格与被检燃气表流量相适应；形成符合标准要求的脉动流，确保检测符合标准。
作为优选，被检燃气表进口管路连接有被检表温度变送器和被检表压力变送器，对流经被检燃气表气体的温度和压力进行实时补偿，确保检测准确性。
作为优选，容积式流量计进口管路连接有标准流量计温度变送器和标准流量计压力变送器；对流经标准流量计气体的温度和压力进行实时补偿，保证检测数据准确。
作为优选，容积式流量计与文丘里喷嘴组之间串接有滞止容器；气体形成脉动流前流速恒定，保证检测可靠。
作为优选，时间控制器分别与每个电磁阀控制端电连接；方便控制每一个电磁阀形成不同的脉动流气体。
一种燃气表脉动流误差双标准检测方法：a、依据被检燃气表流量，选择合适的文丘里喷嘴并配置相应的电磁阀，每个电磁阀的受控端与时间控制器电连接；b、时间控制器设定电磁阀开、关的时长和频率；c、开启文丘里喷嘴组和真空泵，分别记录每次测试被检燃气表和容积式流量计的起始值和终止值；d、将被检燃气表的体积值与容积式流量计的标准体积值进行比较计算出被检燃气表的单次脉动流误差值，求几个单次脉动流误差值的平均值，得到被检燃气表的平均误差；e、计算误差偏移量，判断被检燃气表是否符合标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用瞬时体积量标准加累积体积量标准两个标准相结合的方法，完全满足标准要求，准确测试出燃气表的脉动误差值，真实体现燃气表的性能特点，给燃气表生产控制以及产品验收带来极大便利。结构简单合理，操作方便，降低成本。
附图说明
附图1为本发明连接示意图。
图中：1-被检燃气表；2-容积式流量计；3-滞止容器；4-文丘里喷嘴组；5-电磁阀组；6-真空泵；7-压力变送器；8-时间控制器；9-标准流量计温度变送器；10-标准流量计压力变送器；11-被检表温度变送器；12-被检表压力变送器；41-文丘里喷嘴；51-电磁阀。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1所示，一种双标准燃气表脉动流误差检测系统，它包括被检燃气表1、容积式流量计2、滞止容器3、文丘里喷嘴组4、电磁阀组5和真空泵6。被检燃气表1、容积式流量计2和滞止容器3依次串接。被检燃气表1进口管路连接有被检表温度变送器11和被检表压力变送器12。容积式流量计2进口管路连接有标准流量计温度变送器9和标准流量计压力变送器10。标准流量计温度变送器9、标准流量计压力变送器10、被检表温度变送器11和被检表压力变送器12分别与计算机(图中未示)电连接。文丘里喷嘴组4包括若干个并联的文丘里喷嘴41。文丘里喷嘴41的喷嘴规格与被检燃气表1流量相适应。本实施例以被检燃气表1的Qmax(最大流量)为4立方米每小时举例说明。按测试标准要求文丘里喷嘴组4需要配置一对文丘里喷嘴41，其中一只文丘里喷嘴41的喷嘴规格为1.5立方米每小时，适合0.375Qmax测试；另一只文丘里喷嘴41的喷嘴规格为0.28立方米每小时，适合0.07Qmax测试。同理，对不同的Qmax被检燃气表1检测需要配置相应的文丘里喷嘴41不再赘述。将检测中常用到的文丘里喷嘴41并联。检测中更换不同的被检燃气表1，只要选择相应的文丘里喷嘴41。文丘里喷嘴41并联端与滞止容器3连接。电磁阀组5包括若干个并联的电磁阀51。电磁阀51的数量与文丘里喷嘴41的数量相等。文丘里喷嘴41与电磁阀51串联。每一只文丘里喷嘴41串接一个电磁阀51。本实施例有两个电磁阀51，分别与喷嘴规格为0.28立方米每小时和1.5立方米每小时的文丘里喷嘴41串接。电磁阀51并联端与真空泵6连接。真空泵6前端连接有压力变送器7，用来监控真空泵6的负压。电磁阀组5连接有时间控制器8。时间控制器8分别与电磁阀组5中的每一个电磁阀51电连接(图中用虚线表示)。本实施例时间控制器8分别与两个电磁阀51电连接。电磁阀51开关控制文丘里喷嘴41形成气体流。电磁阀51常开，文丘里喷嘴41气体形成恒流；电磁阀51打开，文丘里喷嘴41立即形成流量，电磁阀51关闭，文丘里喷嘴41流量立即变为零，形成脉动流。
燃气表脉动流误差双标准检测系统的检测方法包括：
a、依据被检燃气表1流量，选择合适的文丘里喷嘴41并配置相应的电磁阀51，每个电磁阀51的受控端与时间控制器8电连接。本实施例被检燃气表1的Qmax(最大流量)为4立方米每小时，按照电子式燃气表脉动流误差测试标准EN14236:2007，要求在0.375Qmax和0.07Qmax两个流量点测试，需要配置一对文丘里喷嘴41和两个电磁阀51。一只文丘里喷嘴41的喷嘴规格为1.5(0.375×4)立方米每小时，另一只文丘里喷嘴41的喷嘴规格为0.28(0.07×4)立方米每小时。两只文丘里喷嘴41分别与两个电磁阀51串接。
b、时间控制器8设定电磁阀51开、关的时长和频率。标准规定分别在气体为恒流、三种脉动流情况下进行测试。三种脉动流情况下，采样周期T不应超过2秒，脉动开、关时间分别为：1.05T开、1.05T关，5.25T开、5.25T关，10.5T开、10.5T关。整个测试时间为24小时。测试及判定合格的标准见表1：
本实施例被检燃气表1三种脉动流情况下采样周期T为1秒，则气体脉动开、关时间分别为1.05秒开、1.05秒关，5.25秒开、5.25秒关，10.5秒开、10.5秒关。时间控制器8设置与喷嘴规格为1.5立方米每小时的文丘里喷嘴41连接的电磁阀51开、关控制如下：序号①常开一小时，共重复做三次，共耗时三小时；序号②一小时内1.05秒开、1.05秒关反复，共重复做三次，共耗时三小时；序号③一小时内5.25秒开、5.25秒关反复，共重复做三次，共耗时三小时；序号④一小时内10.5秒开、10.5秒关反复，共重复做三次，共耗时三小时。然后时间控制器8设置与喷嘴规格为0.28立方米每小时的文丘里喷嘴41连接的电磁阀51开、关，控制序号⑤、⑥、⑦、⑧对应序号①、②、③、④如上述。
c、开启文丘里喷嘴组4和真空泵6开始检测；分别记录每次测试被检燃气表1和容积式流量计2的起始值和终止值。
d、用不受脉动流量影响的容积式流量计2作为标准器，将被检燃气表1的体积值与容积式流量计2的标准体积值进行比较，按公式计算出被检燃气表1的单次脉动流误差值。公式中：
Ei：单次测量示值误差，单位％
Vm：被检燃气表1的示值，单位dm3
Vref：通过被检燃气表1的气体实际值，单位dm3
其中：式中：
Vs—容积式流量计2的示值，单位dm3
Psa—容积式流量计2的绝对压力，单位Pa
Tsa—容积式流量计2的绝对温度，单位K
Pma—被检燃气表1进口端的绝对压力，单位Pa
Tma—被检燃气表1进口端的绝对温度，单位K
求三个单次脉动流误差值的平均值，得到被检燃气表1的平均误差E。
e、按表1进行误差偏移量计算，对照表1判断被检燃气表1是否符合标准。例如：序号③的平均误差E③减去序号①的平均误差E①(E③-E①)，得到0.375Qmax流量点的脉动流5.25T测试的误差偏移量，如果偏移量在±0.5％内，被检燃气表1符合标准。反之，不符合。

Claims (7)

1.一种燃气表脉动流误差双标准检测系统，它包括被检燃气表（1），其特征在于：所述被检燃气表（1）依次串联有容积式流量计（2）、文丘里喷嘴组（4）、电磁阀组（5）和真空泵（6），所述文丘里喷嘴组（4）包括若干个并联的文丘里喷嘴（41），所述电磁阀组（5）包括若干个并联的电磁阀（51），所述文丘里喷嘴（41）与所述电磁阀（51）串联，所述电磁阀组（5）连接有时间控制器（8）。
2.根据权利要求1所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统，其特征在于：所述文丘里喷嘴（41）的喷嘴规格与被检燃气表（1）流量相适应。
3.根据权利要求1所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统，其特征在于：所述被检燃气表（1）进口管路连接有被检表温度变送器（11）和被检表压力变送器（12）。
4.根据权利要求1所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统，其特征在于：所述容积式流量计（2）进口管路连接有标准流量计温度变送器（9）和标准流量计压力变送器（10）。
5.根据权利要求1或4所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统，其特征在于：容积式流量计（2）与文丘里喷嘴组（4）之间串接有滞止容器（3）。
6.根据权利要求1所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统，其特征在于：所述时间控制器（8）分别与每个电磁阀（51）控制端电连接。
7.根据权利要求1所述的燃气表脉动流误差双标准检测系统的检测方法，其特征在于：该方法包括：a、依据被检燃气表（1）流量，选择合适的文丘里喷嘴（41）并配置相应的电磁阀（51），每个电磁阀（51）的受控端与时间控制器（8）电连接；b、时间控制器（8）设定电磁阀（51）开、关的时长和频率；c、开启文丘里喷嘴组（4）和真空泵（6），分别记录每次测试被检燃气表（1）和容积式流量计（2）的起始值和终止值；d、将被检燃气表（1）的体积值与容积式流量计（2）的标准体积值进行比较计算出被检燃气表（1）的单次脉动流误差值，求几个单次脉动流误差值的平均值，得到被检燃气表（1）的平均误差；e、计算误差偏移量，判断被检燃气表（1）是否符合标准。
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