CN112923985A - 采用积算仪方式的电子式膜式燃气表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃气表设备领域,特别是一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,包括:机械计量体、机械输出轴、温度和压力传感器、光电采样器、数字流量信号和积算仪,积算仪具有两个输入,分别是流量信号和温度压力测量信号;具有两个输出,分别是当前信息显示输出和历史数据定期或随需输出;在积算仪的内包括误差曲线的调整模块和修正模块,并在逻辑顺序上是先进行调整后进行修正。调整模块包含了顺序实施的平移调整和开度调整,修正模块包含了温度修正和压力修正;本申请在本质上不改变燃气表计数原理的前提下,将传统机械式计数器通过虚拟软件的方式表现出来,通过梳理燃气计量过程的计算方法,固化相关的计量参数,提高膜式燃气表的计量稳定性。

Description

采用积算仪方式的电子式膜式燃气表
技术领域
本发明涉及燃气表设备领域,特别是一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表。
背景技术
近年来,随着我国科技的进步、计量技术的发展以及人们对智能化需求的提高,燃气计量和计费方式也在不断的更新和发展,计量计费的方式与手段越来越趋于自动化、智能化和远程化。燃气表作为天然气贸易结算的计量器具,是人民群众实现智慧用气的前提,也是燃气企业实现智能化管理的基础。
燃气表作为用户用气数据采集的终端设备,其计量计费的方式直接影响着燃气企业的服务质量和运营模式,以及居民用户的用气体验和消费方式。燃气计量根据计量方式不同可以分为容积式、速度式、质量式,其中容积式燃气计量方式是目前技术最为成熟、应用最为普遍的燃气表计量技术,其典型代表为膜式燃气表。膜式燃气表是利用燃气表进出口的气体压力差推动皮膜作连续的交替运动,再通过机械传动机构将各腔室体积流量传递到计数器上,从而实现燃气体积的计量。由于膜式燃气表具有结构简单、价格低、计量稳定性好、安装方便,目前在在世界各国民用燃气计量中得到了广泛应用。
膜式燃气表主要分为机械计数式膜式燃气表和机械计数器附加电子计数式膜式燃气表,其中机械计数式膜式燃气表的计量和用气量显示的本质是将流经燃气表内单位体积的连续量,通过燃气表内的机械传动部件,推动字轮转动,转化为字轮上所显示的燃气体积连续量,转化过程连续进行,且过程中信号的本质并未发生变化,因此,传统机械计数式膜式燃气表的优点是技术成熟、计量信号连续传输真实可靠,但由于其机械结构复杂、对机械传动部件及字轮的可靠性要求较高,而且在此计量过程中的计量信号始终为连续量信号,不能实现计量数据的远程传输、表端智能化和信息化升级等计量方式的扩展,不利于燃气表智慧化的发展。
而机械计数器附加电子计数式膜式燃气表是在机械计数器上设置采样装置,将机械计数信息通过采样传感器转换为的矩形脉冲或阶梯脉冲信号,最后通过表内置电路的信号调整和放大,转化为电子计数器上的电子数字信号,最终通过液晶屏将计量数据显示出来。电子计数式膜式燃气表是通过新增电子计量方式,实现了部分表端电子化的功能,更为重要的是最终将计量数据转化为了电子数字信号,这样有利于实现计量数据的远程传输、表端智能化和信息化升级等计量方式的扩展,有利于燃气表智慧化的发展。但是,此种方式的燃气表仍然需要采用传统的机械计数器,对机械传动部件及字轮可靠性的要求仍然较高,其智慧化的进一步发展仍然受限。另外,采用传统的机械字轮,一方面增加了燃气表的产品成本,另一方面,在燃气表的生产检测过程中,需要人工的进行调齿和换齿工作,对燃气表的生产效率和生产成本也有着比较大的影响。
发明内容
基于现有膜式燃气表存在的计量准确度等级较低且不能输出贸易基准条件计量体积的问题,现在提出一种采用光电采样器、温度和压力传感器及积算仪将机械计量体输出的机械计量连续信号转换为电子数字信号,再经积算仪调整、修正并显示保存贸易体积量的采用积算仪方式的电子式膜式燃气表。
为实现上述技术效果,本申请的技术方案如下:
一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于,包括:
机械计量体:通过计量工作循环,将流经仪表的燃气连续的分割为等量的体积并排向下游的用户燃具。
机械输出轴:将机械计量体的计量工作通过循环转动连续不断地表示出来。
温度和压力传感器:将燃气的实时温度和压力测量并传输给积算仪。
光电采样器:将机械计量体输出的机械计量连续信号转换为电子数字信号,并将机械输出轴的信息转化为数字流量信号。
数字流量信号:光电采样器输出的与机械输出轴计量信息同步的数字光电信号,可直接输入给积算仪。
积算仪:具有两个输入,分别是流量信号和温度压力测量信号;具有两个输出,分别是当前信息显示输出和历史数据定期或随需输出;在积算仪的内包括误差曲线的调整模块和修正模块,并在逻辑顺序上是先进行调整后进行修正。调整模块包含了顺序实施的平移调整和开度调整,修正模块包含了温度修正和压力修正;
积算仪还包括了用于存储校准参数、贸易基准参数、历史计量数据的存储器,分别储存相应数据。
积算仪还包括了校准参数和修正基准参数接口,供制造商校准和/或法定机构进行强制检定。
所述机械计量体通过机械输出轴与光电采样器相连,所述光电采样器通过流量信号接口与积算仪相连,所述机械计量体内的温度和压力传感器通过信号转换器或直接与积算仪的温压测量参数接口相连。
进一步地,光电采样器包括采样圆盘、采样参数存储器、测量光标计数器、测量时间计时器和采样计算器;采样参数存储器用于存储圆盘的光标数量k;测量光标计数器用于存储一定时间t秒内所采集的光标数量;测量时间计时器用于存储测量时间,采样计算器用于计算光标频率;光电采样器通过计量体输出轴频率f=N/t测量的一个被测量参数,工作计量与校准计量输出频率计算公式。
进一步地,积算仪包括依次信号相连的调整模块、修正模块和显示模块。
其中,
调整模块工作流程如下:
第一步,流量分段:接收来自光电采样器的流量信号fx,并转化为定型表达流量qx(qx=K·fx),该信号的特点是与产品的定型回转体积Vc(或被光电采样器均匀的分割为k份的分割回转体积Vc/k)成正比,代表了机械计量体的计量信息,定型回转体积Vc/k随不同型号变化,K称为定型脉冲常数,指每个脉冲(光标)代表的值(Vc或Vc/k)。
第二步,平移调整:调用积算仪内部的平移校准参数γqmax,对信号的代表流量值q平移进行调整值,q平移=γqmax·qx
第三步,开度调整:判断q平移所在的特征流量段落qi~qi+1,调用积算仪内部该段落的分段流量校准参数γqi,对q平移代表流量值进行调整,q开度=γqi·q平移
修正模块工作流程如下:
对调整模块输出的工况体积流量q工况,q工况是q平移或q开度进行温压修正,燃气的温度和压力通过温度和压力传感器测量后经转换器输入或直接输入修正模块。温度修正和压力修正没有先后顺序的要求。
仅存在温度修正功能时,根据温度修正参数γt=(tb+273.15)/(tm+273.15),调取温度基准值tb和温度测量值tm,计算出γt,然后对工况体积q工况进行修正,温度修正体积qbt=γt×q工况
仅存在压力修正功能时,根据压力修正参数γp=Pm/Pb,调取压力基准值Pb和压力测量值Pm,计算出γp,然后对工况体积q工况进行修正,压力修正体积qbP=γp×q工况。当考虑压缩因子时,还需计算实际压缩因子Zm并调取压缩因子基准值Zb,求取γz,γz=Zm/Zb后再计算基准值:
考虑压缩因子后的压力修正体积qbPz=γp×γz×q工况
同时存在温度修正功能和压力修正功能时,根据温压修正参数
γtp=γt×γp=【(tb+273.15)/(tm+273.15)】×(Pm/Pb),调取基准值tb,Pb和测量值tm,Pm计算出γtp,然后对工况体积q工况进行修正,qbtp=γtp×q工况
当考虑压缩因子时,还需计算实际压缩因子Zm’并调取基准值Zb,求取γz,γz=Zm/Zb,然后求取γtpz=γt×γp×γz=【(tb+273.15)/(tm+273.15)】×(Pm/Pb)×(Zb/Zm)再计算基准值:qbtpz=γtpz×q工况
定型参数存储器:用于存储定型参数,定型参数为燃气表在产品定型时的设计参数,定型参数包括包括定型回转体积Vc(定型回转体积:即计量体,表示一个计量循环所计量的体积,用符号Vc表示。)、定型采样常数k(定型采样常数:表示一个计量循环中采样圆盘发出的信号个数,用符号k表示。)、测试元件常数Vtest(测试元件常数:测试元件常数是指膜式燃气表指示装置最低位数的最小变化体积值,用符号Vtest表示)、定型特征流量qi(其中qi包括燃气表最大流量qmax、分界流量qt和最小流量qmin,分界流量qt表示不同准确度区间分界点。)和误差限MPE(是规定值,取决于燃气表的等级)。
校准参数存储器:用于存储校准过程所测定的各流量点的示值误差值eqi、校准系统的参数值。
校准调整参数:包括平移校准参数(参数写入过程:曲线平移是以燃气表最大流量点qmax为平移调整参考基准,通过外部校准系统测定后写入积算仪,可以直接写入示值误差e由积算仪存储器计算平移修正系数
Figure BDA0002911404350000051
再将此值与平移参数存储器中的原有参数λ相乘,即可得到校准系数,也可以由外部系统直接计算平行校准系数在写入积算仪再与校准日期一起存入平移参数存储器中)和分段流量校准参数(参数写入过程,曲线开度调整是在平移调整完成后,对最大流量点qmax为以外的其他流量点,进行调整的一种操作,通过标准装置获得示值误差ei,并计算平移修正系数
Figure BDA0002911404350000052
再将此值与分段流量校准系数储存器中的原有对应的参数γi相乘,即可得到校准系数,再与校准日期一起存入平移参数存储器中)。
温度和压力基准参数模块:用于存储转换基准温度、基准压力、基准压缩因子。
历史数据存储模块:存储历史计量数据。
校准参数接口和修正参数接口:燃气表与外部校准系统的接口,可通过所述校准参数接口和修正参数接口向燃气表输入校准参数(平移参数和开度参数等)和修正参数(基准参数等)。
积算仪的显示模块包括基准体积显示模块、工况体积显示模块、温度和压力显示模块、历史数据存储模块和数据接口,所述况体积显示模块显示工况体积流量,所述基准体积显示模块显示基准体积流量,所述历史数据存储模块显示并存储计量历史数据,温度和压力显示模块显示温度和压力参数,数据接口向外部系统提供当前计量信息和历史计量信息。
具体而言,积算仪相关调整和修正实施的具体内容如下:
平移校准系数测定是指燃气表初次校准之前,燃气表的修正系数为λ,对于未经校准的燃气表,修正系数λ为1;对于已经校准的燃气表,修正系数为某一具体数值λ0
将被检燃气表与校准系统串联在同一气流管路中,以所选定的平移调整流量点向管路通气,校准系统通过燃气表的数据接口采集燃气表的示值变化量Vi=Vm结束-Vm初始,并与校准系统的示值Vref相比较,计算此时的相对示值误差
Figure BDA0002911404350000061
Figure BDA0002911404350000062
再将
Figure BDA0002911404350000063
输入燃气表内,表内计算平移相对修正值为C,
Figure BDA0002911404350000064
并计算
Figure BDA0002911404350000065
平移校准系数测定的目的是将燃气表的系统误差消除。
分段流量校准系数测定:通过校准系统气源向燃气表输入频率信号为f、瞬时流量为
Figure BDA0002911404350000066
的燃气体积
Figure BDA0002911404350000067
校准系统通过燃气表的数据接口采集燃气表的示值Vfm,校准系统计算此时的相对示值误差
Figure BDA0002911404350000068
通过数据接口再将此相对示值误差e输入燃气表内,燃气表内的测定器再计算曲线开度修正系数
Figure BDA0002911404350000069
或者按
Figure BDA00029114043500000610
计算,测定每一频率的开度系数时,都需要先将开度系数设为γf=1。
分段流量校准系数测定的目的是在单点平移调整的基础上对其他流量点的示值误差进行修正。
温度和压力传感器接口和温压修正基础参数;
温压测量参数接口:包括温度传感器、压力传感器控制器的接口。
温压基准参数:包括基准温度参数Tb、基准压力参数Pb和压缩因子Zb,存储在基准参数存储器中。
转换系数计算:通过转换参数存储器计算温度压力和压缩因子修正系数
本发明的具体工作原理:
采用积算仪方式的电子式膜式燃气表的电子计量过程主要包括光电计量采样获取流量信号、温度压力测量获取实时温度和压力状态参数、积算仪进行工况计量和基准计量并存储显示。
(1)流量信号获取
采样圆盘与机械输出轴同步转动,频率均为f机械轴,采样圆盘上装有k个光电感应光标,经光电采样器采集其光电信号频率
Figure BDA0002911404350000071
其中N代表所采集的光电信号个数,t代表采经历的时间;虚拟输出轴以
Figure BDA0002911404350000072
的转速旋转或以f的转速旋转,当燃气表工作计量时采用
Figure BDA0002911404350000073
频率作为转速,当校准测定时采用频率f作为转速;同样在设计定型虚拟齿轮副时,当燃气表工作计量用回转体积1.2升/转的对应齿轮副,校准测定时采用每个信号对应
Figure BDA0002911404350000074
升/个的齿轮副。
圆盘光标数量参数k存储在采样参数存储器中,计时器参数存储在测量时间计时器中,计算器参数存储在测量光标计数器中,上述参数均在光电采样器内;输入信号为机械轴物理转速,输出信号为虚拟输出轴虚拟转速,根据校准或者计量对应两种不同的转速。
(2)实时温度和压力状态参数获取
在机械计量体内置温度和压力传感器实测温度压力,并通过信号转换器adc或直接传输给积算仪。
(3)工况计量和基准计量并存储显示
工况体积流量计算:积算仪的输入信号为频率信号f或
Figure BDA0002911404350000075
经调整模块的三个步骤,分别转换为定型表达流量qx=Kf,平移调整流量q平移=γqmax×Kf,开度开度调整流量q开度=γqiγqmax×Kf,后两者为工况流量。
基准体积流量计算:修正模块的输入流量为工况流量q工况,对温度和测量值进行调取并计算相应的修正系数γt,γp,γz,如积算仪仅有的温度修正功能则修正后基准流量为qbt=γtq工况,或如积算仪仅有的压力修正功能则修正后基准流量为为qbp=γpq工况,考虑压缩因子时则qbpz=γpγzq工况,或如积算仪兼有温度和压力修正功能则修正后基准流量为为qbtp=γtγpq工况,考虑压缩因子时则
qbtpz=γtγpγzq工况
计量存储:可存储历史计量数据,用于贸易结算或其他目的,可通过数据接口或显示获取。
(4)示值模块工作原理
显示模块包含工况体积显示模块、基准体积显示模块、温度和压力显示模块、历史数据存储模块和数据接口。根据电子燃气表指示装置的要求,其测试元件是最低位数字,测试元件的常数是最低位数字的步增值。
对于工况体积显示模块,需要显示的内容包括瞬时流量q工况(单位为m3/h或L/h),累计流量Q(单位为m3或L),是对调整模块输出的工况体积值进行处理而显示的,当为瞬时流量时,用工况体积流量値q开度显示,
即q工况=q开度。当不存在开度调整时,开度调整系数均为1,q工况=q开度=q平移
则以m3/h为单位的瞬时流量为q工况=Kfx γqmaxγqi,以m3为单位累积流量为
Figure BDA0002911404350000081
对于基准体积显示模块,需要显示的内容包括瞬时流量qb(单位为Bm3/h或BL/h),累计流量Qb(单位为Bm3或BL),是对修正模块输出的基准体积值进行处理而显示的,当为瞬时流量时,用基准体积qbtpz显示。
即qb=qbtpz==γtγpγz·q工况,当仅选择温度基准时,γpγz为1,qb=qbt==γt·q工况
当仅选择压力基准时,γt为1,qb=qpz==γpγz·q工况(如不考虑压缩因子,则γz为1).
历史数据存储模块,可以根据法制计量要求保存相应规定时间段的历史数据,供外部读取或定期上报采用。有时,存储数据的小数点的位数多于显示数据,但奇差之不超过一个转换误差。(就是位数不同引起的读数差)
数据接口,可以支持外部平台或手持设备通过该接口获取历史数据和当前信息。
温度和压力显示模块,是用于显示温度和压力的数值。
本申请的优点在于:
1、本申请采用光电采样器将机械计量体输出的机械计量连续信号转换为电子数字信号,再经调齿计算和温压修正计算后,将脉冲信号传递给积算仪并进行显示,在本质上不改变燃气表计数原理的前提下,将传统机械式计数器通过虚拟软件的方式表现出来,通过梳理燃气计量过程的计算方法,固化相关的计量参数,提高膜式燃气表的计量稳定性。
2、本申请在减少燃气表机械结构的同时,能做到节能、提高了可靠性。本申请采用更为先进的燃气计量技术、充分发挥现代化计量传感技术的优势、分析燃气计量方式的市场适应情况也会对燃气计量行业的技术进步和产业健康发展产生非常重要的现实影响。
附图说明
图1为本申请的结构示意图。
图2为平移调整流程示意图。
图3为开度调整流程示意图。
图4为工况体积显示示意图。
图5为基准体积显示示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,包括:
机械计量体:通过计量工作循环,将流经仪表的燃气连续的分割为等量的体积并排向下游的用户燃具,计量工作循环的动力源自燃气本身。计量体具有机械输出轴和温压测量信号(温度、压力测量传感器输出)。
机械输出轴:将机械计量体的计量工作通过循环转动连续不断地表示出来;并输入给光电采样器。
温压测量信号:以电信号方式表达的通过计量体内部的温度和压力传感器所测得的温度和压力信号值,可被转换器转换后传输到积算仪,或可被直接传输给积算仪。
光电采样器:将机械计量体输出的机械计量连续信号转换为电子数字信号。
流量信号:以电信号(脉冲方式)表达的机械输出轴的输出信息,该流量信号与机械轴旋转的信号同步或成比例关系,即流量信号的脉冲fL=f机械轴,或(fL=f机械轴/k)。
积算仪:包括流量信号接口、校准参数和修正参数接口、温压测量参数接口、调整模块、修正模块和显示模块。在正常的贸易计量状态时,以流量信号和温压测量信号为输入,通过调整模块和修正模块进行调整和修正计算;并通过显示模块输出。积算仪的所有中间计算结果均可以通过显示模块输出和保存。
积算仪的流量接口接收来自光电采样器的流量信号,并将此信号传输给调整模块的平移调整子模块。
积算仪的校准参数和修正参数接口接收来自外部校准系统输入的校准参数和修正参数,或通过专用的参数读写设备通过该接口写入相关参数,其中校准参数写入到平移调整模块的三个参数存储器中,修正参数写入到修正模块的温度和压力基准参数模块中。
积算仪的温压测量参数接收来自计量体的温压测量信号或净转换器转换的温压测量信号,在传输给修正模块。
积算仪的调整模块包括定型参数存储器、平移校准参数存储器、流量分段校准参数存储器等三个参数存储器、平移调整子模块、开度调整子模块,三个存储器分别存储相应的校准参数,在正常的贸易计量状态时,平移调整子模块调用定型参数和平移校准参数对流量信号进行调整形成满足1.5级要求的工况体积计量值,再经开度调整子模块调用流量分段校准参数对该值进行处理,形成满足1.0级要求的工况体积计量值,满足1.5级或1.0级要求的工况体积值输出给修正模块或不需要修正时直接输出给液晶显示模块。所述产品定型参数指产品所获型评证书赋予的数值,包括准确度等级、回转体积、特征流量点等定型参数;所述平移校准参数是产品第一次校准过程由外部校准系统所赋予的参数值,所述流量分段落校准参数值是产品第二次校准过程由外部校准过程按不同流量段所赋予的参数值。所述产品定型参数指产品所获型评证书赋予的数值,包括准确度等级、回转体积Vc、特征流量点qi等定型参数;所述平移校准参数γqmax是产品第一次校准过程由外部校准系统所赋予的参数值或燃气表经其所赋予的误差值eqmax计算的所得(计算公式为:
Figure BDA0002911404350000101
),所述流量分段落校准参数γi值是产品第二次校准过程由外部校准过程按不同流量段所赋予的参数值或燃气表经其所赋予的误差值emax计算的所得(计算公式为:
Figure BDA0002911404350000102
)。每一产品的温度传感器和压力传感器在出厂前均需要相应的校准系统进行校准,并写入校准参数值。修正的基准温度和基准压缩因子及计算公式是法制受控的参数。
积算仪的修正模块包括温度和压力基准参数存储器、温度和压力测量值存储器、温度修正子模块、压力修正子模块。温度和压力基准参数存储器保存外部输入的基准温度值tb,Tb,基准压力值Pb,基准压缩因子值Zb,温度修正模块调取基准温度采用测量压力计算温度修正因子γT并计算修正后的基准体积值Vbt,压力修正模块调取基准压力和基准压缩因子采用测量压力计算压力修正因子γp或γpz并计算修正后的基准体积值Vbpz,当仅存在温度或压力一种修正功能时,在正常的贸易计量状态时,温度修正子模块调用温度和压力基准参数存储器的基准温度值tb或Tb,采用测量温度值tm或Tm计算温度修正系数γT,并对调整模块所传输的工况体积值Vm进行修正得到基准温度条件下的基准体积值Vbt;压力修正子模块调用温度和压力基准参数存储器的基准压力值Pb和基准压缩因子Zb,采用测量压力值Pm计算压力修正系数γP和压缩因子修正系数γZ,并对调整模块所传输的工况体积值Vm进行修正得到基准温度条件下的基准体积值VPZ,修正模块得到的基准温度修正体积Vbt或基准压力修正体积VPZ传输给显示模块。当存在温度和压力两种修正模式时,如果不考虑压缩因子的影响,则可不分先后地先计算温度和压力的修正因子γt,γp,再通过温度修正模块或压力修正模块将两个因子相乘得到温压修正因子γtp,并对调整模块所传输的工况体积值Vm进行修正(乘以温压修正因子γtp)得到基准温度和压力条件下的基准体积值Vtp;当存在温度和压力两种修正模式时,且需考虑压缩因子Z的影响时,则可不分先后地先计算温度、压力和压缩因子的修正因子γt,γp,γz,再通过温度修正模块或压力修正模块将三个因子相乘得到修正因子γtpz,并对调整模块所传输的工况体积值Vm进行修正(乘以修正因子γtpz)得到基准温度和压力条件下的基准体积值Vtpz,修正模块得到的基准温度和基准压力修正体积Vtp或VtPZ传输给显示模块。
积算仪的显示模块包括工况体积显示模块、基准体积显示模块、温度和压力显示模块、历史数据存储模块、数据接口。所述工况显示模块:积算仪的显示输出需要表达普通1.5级工况体积Vm时仅需选择调整模块的平移调整功能,而将调整模块的开度调整功能和修正模块的功能关闭(开度调整系数、温度修正系数、压力修正修正全部设为1)。这种模式在工厂第一次校准产品时使用;积算仪的显示输出需要表达1.0级的工况体积时仅需选择调整模块的功能,而将修正模块的功能关闭(温度修正系数、压力修正全部设为1)。这种模式在工厂第一次校准检定合格后进行第二次精准校准产品时使用。所述基准体积显示模块:积算仪的显示输出需要表达普通1.5级或精准1.0级经修正的基准体积值时,除1.5级需选择所调整模块的平移调整子模块、或1.0级需选择所调整模块的平移调整子模块和开度调整子模块外,还需要选择修正模块的温度修正子模块或压力修正子模块,按基准参数值(温度为基准温度:我国20摄氏度,欧美15摄氏度;压力基准:我国和欧洲为标准大气压值101325Pa,美国有所不同),可以组合产生普通温度基准体积、普通压力基准体积、普通温压基准体积;精准温度精准体积、精准压力基准体积、精准温压基准体积等显示内容,如果加上基准压缩因子,则又可以派生数种基准体积。不一一列举。
所述温度和压力显示模块:积算仪可以输出当前测量条件下的介质温度和压力数值,以及当前状态的压缩因子计算值等。
所述历史数据存储模块:积算仪可以存储历史计量体积値和条件值,并保存一定的时间,可供外部系统或专有设备取出,作为贸易结算的的法定计量依据。
所述数据接口模块:积算仪可以通过该数据接口向外部提供贸易结算气量,读取历史数据。
实现方式描述:
所述机械计量体有机械计量信号输出和温压测量信号输出,机械计量信号通过机械输出轴与光电采样器相连,所述光电采样器通过流量信号与积算仪相连,所述温压测量传感信号处理器与积算仪相连。
所述温压测量信号和积算仪的测量接口相连(必要时,可通过温压测量信号转换器与积算仪连接)。
进一步地,光电采样器包括采样圆盘、采样参数存储器、测量光标计数器、测量时间计时器和采样计算器;采样参数存储器用于存储圆盘的光标数量k;测量光标计数器用于存储一定时间t秒内所采集的光标数量;测量时间计时器用于存储测量时间,采样计算器用于计算光标频率;光电采样器通过计量体输出轴频率f=N/t测量的一个被测量参数,工作计量与校准计量输出频率计算公式。
进一步地,积算仪包括输入接口(流量信号接口、温压测量参数接口、校准参数和修正参数接口)及信号处理的三个模块(调整模块、修正模块和显示模块)。流量信号在调整模块中的信号传递顺序是先进入平移调整模块处理再经过开度调整模块处理,完成后进入经调整的流量数据进入修正模块,流量数据与温压测量数据在修正模块的传递顺序有三种情况即先温度修正或先压力修正或同时修正,再将修正值传输给显示模块。所述显示模块的信号数据源有二条,一条是来自调整模块的工况体积及其附带的参数等显示来源、第二条是来自修正模块的基准体积、温度和压力测量值及其复电的参数等显示来源。所述显示模块可以通过数据接口向外部远程平台或本地手持设备提供抄表数据和历史数据,或在异地重新显示表端信息。
所述平移调整模块在工作时所调用的参数包括定型仪表常数(与定型回转体积对应的仪表系数,单位可以是1立方米代表的定型脉冲数或每个脉冲代表的定型体积)、平移量(第一次校准过程给出的修正系数或修正值)。调用定型仪表常数是将平移调整模块的输入流量信号进行加工处理,使之成为体积流量值,调用平移量是将体积流量值进行处理,使之表示的普通工况示值满足国家标准GB/T6968《膜式燃气表》的要求。如图2所示,图2中,
定型参数:指每一个光标在该型号的定型时所代表的燃气的体积,其数值为Vconstant=V回转/k,其中回转体积V回转和k是已经确知的变量,随不同型号变化。
仪表准确度等级为膜表的计量准度度等级,对流量高区和低区均有规定,对流量范围下限以下的部分采用欧洲MID指令及其WELMEC.11.1指令的示值误差规定(-100%~-9%),对流量范围上限以上的部分采用国际OIML R137的规定±1.5%的要求。
平移校准参数:也称为第一次校准平移参数或普通1.5级校准平移参数,其目的是将误差曲线平移到符合1.5级膜表规格的位置。根据校准过程给出的平移调节量(第一次校准过程给出的修正系数或修正值),对在定型参数指定的流量信号fi(fsart,0.2fmin,fmin,3fmin,0.1fmax,0.2fmax,0.4fmax,0.7fmax,fmax,1.2fmax)(对应qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax)按校准给定的平移量γqmax进行调整,使流量信号值fiγqmax与真实的体积値Vrefi相符(实际是接近于高一级的气流流量校准系统所给出的合法的比较准确的值)。
所述开度调整模块在工作时所调用的参数的参数包括仪表的特征流量点(qsart, 0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax)、流量区间的精细化校准参数γqi(第二次校准过程给出的修正系数或修正值)。使之表示的精准工况示值满足满足更高要求(由1.5级升至1.0级)。如图3所示,图3中定型参数:流量段落(qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax)及各个段落的MPE规定值。
流量分段调整参数γqi:也称为第二次校准参数或精准校准参数,其目的是将曲线通过分段平移,使得曲线开度大幅度降低;整个曲线又大开度的平滑曲线变开度极小的锯齿形曲线,使得校准后的仪表得误差更趋于零0。根据校准过程给出的调节量(第二次校准过程给出的分段平移修正系数或分段修正值),对在已经进行了平移调整的流量信号按流量段落(qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax)及各个段落的MPE规定值进行逐段校准,使已经平移的流量信号值与真实的体积値更接近(实际是接近于高一级的气流流量校准系统所给出的合法的比较准确的值)。
进一步地,所述积算仪的显示模块包括工况体积显示模块、基准体积显示模块、温度和压力显示模块。体积显示过程如图4和图5所示,图中,定型参数是指仪表定型常数值1imp≡****立方米,或1立方米≡****impulse。也就是显示最低位步增值与回转体积的关系。
工况体积显示模块、基准体积显示模块均采用10进制数字显示,并通过字符Vm和Vb分别表示工况体积和基准体积的立方米数值,包括符合标准要求的整数位和小数位数位(民用表5+4位,非民用表6+3位),可按标注的步进値变化,具有比机械计数器技术更灵敏的读数值,使得校准过程的效率得到大大提高,尤其是对于小流量qmin,在机械计数器模式下,动辄需要检测10升话费30分钟甚至40分钟的情况可以得到改善,在积算仪模式下,3分钟到5分钟就可以完成。
温度显示和压力显示模块采用10进制数显示,并通过字符tm和Pm分别表示摄氏温度值和绝对压力的千帕数值,根据需要保留一位或二位小数。
进一步地,积算仪还包括定型参数存储器、平移校准参数存储器、分段校准参数存储器。供调整过程调用。
所述定型参数存储器,用于存储回转体积值Vc及其被采样盘分割的等份数k、准确度度等级值1.5级、1.0级,仪表定型常数值1imp≡****立方米,或1立方米≡****impulse;特征流量值(qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax);定型参数必须和型式评价的相关参数一致,受到法律保护,具体实施方案则是设置后加电子封印,不能更改。
所述分段校准参数存储器,用于存储校准过程所测定的各流量点的示值误差值eqi、校准系统的参数值、各校准流量点的频率值fqi;校准参数一旦确定,则应受到法律保护,具体实施方案则是设置后加电子封印,不能进行更改。
所述定型参数存储器所存储的定型参数为燃气表在产品定型时的设计参数,对于同一型式的产品而言,定型参数应保持一致,包括定型回转体积、定型采样常数、测试元件常数(液晶显示最低位的步增值)、仪器定型常数、定型特征流量(qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax)和误差限MPE。
所述定型回转体积:表示计量体的一个计量循环所计量的体积,用符号Vc表示;定型回转体积是燃气表设计的主要指标之一,是用于信号传输链、最大流通能力、阻流及寿命计算的重要依据,直接影响燃气表的体积。定型回转体积由机械计量体的机构决定。
所述定型采样常数:表示一个计量循环中采样圆盘发出的信号个数,用符号k表示,对于同一型式的产品而言,此值是一个常数或一组常数。
所述测试元件常数:测试元件常数是指膜式燃气表指示装置最低位数的最小变化体积值,用符号Vtest表示,对于同一型式的产品而言,此值是一个常数。
所述仪器定型常数:指定型回转体积与测试元件常数之比,用符号i表示,且
Figure BDA0002911404350000151
是流量体积値转换为显示值的依据。
定型特征流量:对于普通要求的1.5级膜式定型特征流量包括燃气表过载流量1.2qmax、最大流量qmax、分界流量qt和最小流量qmin、始动流量点qsart,和下限外流量点0.2qmin,分界流量qt表示不同准确度区间分界点。对于更高要求的1.0级膜式燃气表,还需要增加高区和低区及界外的流量点,全部特征点为qsart,0.2qmin,qmin,3qmin,0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,qmax,1.2qmax
误差限:是最大允许误差MPE的规定值,取决于燃气表的准确度等级。
定型回转体积由机械计量体的机构决定。定型采样常数是由机械计量体的机构与采样圆盘的结构决定,测试元件常数是由积算仪指示装置的最低位所处的数位决定的,仪器定型常数是由回转体积和测试元件常数决定的,也就是由计量体和积算仪指示装置的最低数位的步增值决定的,定型特征流量是由该型号决定的(国家规定的每一型号的特征流量)。
所述平移校准参数存储器所存储的的误差曲线调整参数为平移校准参数。
平移校准参数:曲线平移是以燃气表最大流量点qmax为平移调整参考基准,通过标准装置获得示值误差e,并计算平移修正系数
Figure BDA0002911404350000161
再将此值与平移参数存储器中的原有参数λ相乘,即可得到校准系数,再与校准日期一起存入平移参数存储器(通过教书数据接口写入校准参数存储器中,未画出)中,历史记录仍可保留。这个过程称为第一次校准过程,是将刚从生产线上游来的燃气表连接在校准系统上测定的,e=(示值-校准器值)/校准器值×100%。通过曲线平移调整模块计算并调整曲线的新位置实现平移,其特点是不改变燃气表误差曲线的形状,只是将曲线平移至与零线最为接近的程度,最佳的平移调整目标是使得加权平均误差为零,以保证贸易计量的公平性。燃气表也可通过对未经修正的显示值直接与平移参数相乘,从而获得平移后的测量结果。当燃气表没有开度调整时,或者开度调整修正系数为1时,平移后的测量结果就是燃气表测量条件下的示值,即燃气表工况示值。
所述分段流量校准参数存储器所存储的误差曲线调整参数为流量分段校准参数。
与传统燃气表单点换齿原理(即平移调整)不同,此处的曲线开度调整是在平移调整完成后,对最大流量点qmax以外的其他流量点,包括但不限于0.1qmax,0.2qmax,0.4qmax,0.7qmax,进行调整的一种操作,也称为第二次校准,通过将已进行平移调整的燃气表与校准系统相连并测量示值误差,可获得各个特征流量点的示值误差ei,并计算各个流量分段校准系数
Figure BDA0002911404350000162
再将此值与流量分段校准参数储存器中的原有对应的参数γi相乘,即可得到新的流量分段校准系数,再与校准日期一起存入流量分段校准参数存储器中,历史记录仍可保留。ei由校准系统测定。燃气表通开度调整模块实现误差曲线开度的调整,其特点是在曲线已符合1.5级要求且加权平均误差趋于零或趋于一个特定目标值时,对曲线的各个分段流量进行的更加精细调整,实现精准调整,可以将膜式燃气表的准确度等级由目前的1.5级提升到1.0级,提高燃气表的准确度等级。
更进一步,积算仪的平移校准参数存储器和分段流量校准参数存储器的初始值均为1,经过第一次校准和第二次校准后,外部校准系统将校准结果(可以是示值误差,也可以是校准系数)通过校准数据接口写入存储器,如果是示值误差形式结果时,还需要在存储器内设置校准系数计算器,将校准结果示值误差转换为校准系数。
所述校准数据接口:燃气表积算仪提供的与外部校准系统进行信息交互的通信接口,可通过所述校准数据接口向燃气表积算仪写入校准参数,也可通过所述数据接口将校准过程中燃气表积算仪的示值传输给外部校准系统。
平移校准系数和分段流量校准系数的计算(将外部校准系统的获得的示值误差转换为校准系数),可均由燃气表积算仪的参数存储器(平移校准参数存储器和分段流量校准参数存储器)完成计算并存储,即由外校准系统测量示值误差后,将示值误差返写入燃气表积算仪中,积算仪计算调整系数并确定为校准参数,也可外部全部计算好后写入燃气表积算仪。也可均由外部校准系统完成计算并存储,即由外校准系统测量示值误差后,直接将示值误差转换为校准系数,然后返写入燃气表积算仪存储器中。
对于表在燃气表端实现示值误差转换为校准系数的描述如下:
对于第一次校准,是要获得平移校准系数的,并将此校准系数存入积算仪中,先做一些设定,以λ为平移校准系数的符号,在燃气表第一次校准之前,该值为λ0(对于未经校准的燃气表,一般设定λ0为1;对于已经校准的燃气表,修正系数为某一具体数值λ0)。
将被检燃气表与校准系统串联在同一气流管路中,以所选定的平移调整流量点(一般为最大流量点qmax)向管路通气一段时间,校准系统通过燃气表的数据接口(无线或有线的方式)可采集燃气表的示值(液晶显示器变化量Vi=Vm结束-Vm初始,燃气表的示值可以是多样的输出,液晶示值一般不支持机读,一般是数据接口可以输出脉冲或数据),并与校准系统(即标准表)的示值Vref相比较,计算此时的相对示值误差
Figure BDA0002911404350000181
Figure BDA0002911404350000182
再将
Figure BDA0002911404350000183
输入燃气表内,表内计算平移相对修正值为C,
Figure BDA0002911404350000184
并计算
Figure BDA0002911404350000185
平移校准系数测定的目的是将燃气表的系统误差消除,使燃气表的计量误差处于传统1.5级膜式燃气表的最大允许误差MPE的限值之内。
对于第二次校准,是要获得分段流量校准系数的,并将此校准系数存入积算仪中,具体过程为:通过校准系统气源向燃气表输入频率信号为f、瞬时流量为
Figure BDA0002911404350000186
的燃气体积
Figure BDA0002911404350000187
校准系统通过燃气表的数据接口采集燃气表的示值Vfm,校准系统计算此时的相对示值误差
Figure BDA0002911404350000188
通过数据接口再将此相对示值误差e输入燃气表内,燃气表内的测定器再计算曲线开度修正系数
Figure BDA0002911404350000189
或者按
Figure BDA00029114043500001810
计算,测定每一频率的开度系数时,都需要先将开度系数设为γf=1。
分段流量校准系数的测定时在已经过单点平移调整的燃气表基础上对其他流量点的示值误差进行修正。对每一燃气表的每一关键流量点逐点进行修正系数测定,并将曲线开度修正系数固化地存储于参数存储器中,供计量过程调用,燃气表的型式评价可对此进行记载。
进一步地,积算仪还包括校准数据和修正参数接口、温压测测量参数接口。
校准数据和修正参数接口供外部校准系统向燃气表读取相关数据和写入校准数据和修正参数使用;包括平移校准系数通过该接口写入分段校准系数存储期内和开度调整系数写入分段校准系数存储期内,该接口应该采取加密手段进行保护,并可以在授权下通过该接口修改。所述修正参数是指温度和压力基准值,还可能包括压缩因子基准值,温度和压力修正计算的气体方程常数R(8.31451焦/摩·开),理想气体状态方程和实际气体状态方程,缩因子关系式,温度和压力传感器自身的参数值等。
温压测量参数接口作用是接收来自温度和压力传感器的温度和压力信号,或接受经转换器(图中未画出)的温压信号。通过该接口修正模块可以获得温度和压力输入值。该接口也支持模拟信号或仿真信号的传输,保证修积算仪测试调整阶段的信号需求。
温度和压力传感器接口和温压转换基础参数
温压测量装置接口:包括温度传感器、压力传感器控制器的接口,当温度传感器在燃气表壳体内部时,也应有接口。
温压基准参数:包括基准温度参数Tb、基准压力参数Pb和压缩因子Zb,存储在温压修正参数存储器中。
温压修正模块的修正系数计算:通过转换参数存储器计算温度压力和压缩因子修正系数,具体计算方法如下:
∵PV=ZnRT
∴V∝Z×T/P
Vb∝Zb×Tb/Pb
Figure BDA0002911404350000191
Figure BDA0002911404350000192
则γtpz=γt γp γz
根据不同的修正实现方式该修正系数有下列几种情况
---仅具备温度单独修正功能,此时γtpz=γt.
---仅具备压力单独修正功能,此时γtpz=γp,当考虑压缩因子时,γtpz=γpγz.
---具备温度和压力修正功能,此时γtpz=γtγp,当考虑压缩因子时,γtpz=γtγpγz.具体计算方法也可参见国家标准GB/T 36242-2018《燃气流量计体积修正仪》中的内容。
P,V,Z,T分别表示:物理定理条件下的压力、体积、压缩因子、热力学温度值;Tm,Pm,Zm,Tm测量条件下的的压力、体积、压缩因子、热力学温度值;Vb表基准条件下的体积値。
具体工作原理描述:
采用积算仪方式的电子式膜式燃气表的电子计量过程主要包括信号获取、曲线调整、修正和测量体积显示等。
(1)燃气流量计量信号获取
采样圆盘与机械输出轴同步转动,频率均为f机械轴,采样圆盘上装有k个光电感应光标,经光电采样器采集其光电信号频率
Figure BDA0002911404350000201
其中N代表所采集的光电信号个数,t代表采经历的时间;虚拟输出轴以
Figure BDA0002911404350000202
的转速旋转或以f的转速旋转,当燃气表工作计量时采用
Figure BDA0002911404350000203
频率作为转速,当校准测定时采用频率f作为转速;同样的在积算仪的定型采样常数,如燃气表工作计量用定型采样常数就是回转体积(民用燃气表为1.2升),校准测定时定型采样常数采用每个信号对应
Figure BDA0002911404350000204
升表示。
圆盘光标数量参数k存储在采样参数存储器中,计时器参数存储在测量时间计时器中,计算器参数存储在测量光标计数器中,上述参数均在光电采样器内;输入信号为机械轴物理转速,输出信号为电脉冲信号,根据校准或者计量对应两种不同的定型采样常数(不同的频率值)。
(2)燃气温度和压力信号获取
采用内置预计量体的温度和压力传感器获取温度和压力信号,该信号可以是数字信号,也可是模拟信号,当为后者时需要经过模数转换器adc才能输入积算仪。
(3)流量-示值误差曲线调整(积算仪的调整模块的功能)
曲线调整输入:曲线调整的的输入信号为电脉冲信号,其频率等于定型采样常数f或
Figure BDA0002911404350000211
曲线调整运算过程:先进行平移调整再进行开度调整。
平移调整是对流量信号所代表的定型体积流量值qx(当定型参数为常数K时,各个流量段落qi~qi+1对应的频率区间fi~fi+1的定型参数为常数值K,直接以测得的频率信号乘以该场数值K,则定型体积流量值qx为K·fx,如果各个流量段落的常数值Ki不同,则采内插法计算Kx,再计算定型体积流量值qx为Kx·fx),乘以相应的平移校准参数γqmax,平移后的流量值为q平移=qx×γqmax。其中流量段落常数Kx内插法的公式为:
Figure BDA0002911404350000212
开度调整是对平移调整结果q平移的进一步调整,根据细分的流量段落qi~qi+1判读q平移的流量段落,并选择该段落对应的分段流量校准系数γi进行调整,计算公式为:q开度=q平移×γi
(3)燃气工况体积流量修正到基准体积流量
修正运算过程:温度修正或压力修正没有先后次序。压力修正过程包含纯粹的压力修正和压力及压力因子修正两种形式。修正过程需要先计算修正因子,在计算经修正的基准体积:
温度修正系数计算,当介质温度为tm℃时,介质的热力学温度Tm,则修正系数的计算公式如下:
Figure BDA0002911404350000213
压力修正系数计算,当介质的绝对压力为PmPa时,,则修正系数的计算公式如下:
Figure BDA0002911404350000214
考虑压缩因子时,
Figure BDA0002911404350000221
则压力修正系数为:γpz=γpγz
根据不同的修正实现方式该修正系数及对应的基准体积有下列几种情况
---仅具备温度单独修正功能,修正因子为γt.基准体积流量qbt=γt×q工况
---仅具备压力单独修正功能,修正因子为γp,基准体积流量qbp=γp×q工况;当考虑压缩因子时,γpz=γpγz.基准体积流量qbpz=γpγzq工况
---具备温度和压力修正功能,此时γtp=γtγp,基准体积流量qbtp=γtγpq工况。当考虑压缩因子时,γtpz=γtγpγz.基准体积流量qbtpz=γtγpγzq工况
此处q工况,是调整模块输出的q平移或q开度
(4)示值模块工作原理
显示模块包含工况体积显示模块、基准体积显示模块、温度和压力显示模块、历史数据存储模块和数据接口。根据电子燃气表指示装置的要求,其测试元件是最低位数字,测试元件的常数是最低位数字的步增值。
对于工况体积流量显示模块,需要显示的内容包括瞬时流量q工况(单位为m3/h或L/h),累计流量Q(单位为m3或L),是对调整模块输出的工况体积值进行处理而显示的,当为瞬时流量时,用工况体积流量値q开度显示,
即q工况=q开度。当不存在开度调整时,开度调整系数均为1,q工况=q开度=q平移
则以m3/h为单位的瞬时流量为
Figure BDA0002911404350000222
以m3为单位累积流量为
Figure BDA0002911404350000223
对于基准体积流量显示模块,需要显示的内容包括瞬时流量qb(单位为Bm3/h或BL/h),累计流量Qb(单位为Bm3或BL),是对修正模块输出的基准体积值进行处理而显示的,当为瞬时流量时,用基准体积qbtpz显示。
即qb=qbtpz==γtγpγz·q工况,当仅选择温度基准时,γpγz为1,qb=qbt==γt·q工况
当仅选择压力基准时,γt为1,qb=qpz==γpγz·q工况(如不考虑压缩因子,则γz为1).
历史数据存储,可以根据法制计量要求保存相应规定时间段的历史数据,供外部读取或定期上报采用。有时,存储数据的小数点的位数多于显示数据,但奇差之不超过一个转换误差。(就是位数不同引起的读数差)
数据接口,可以支持外部平台或手持设备通过该接口获取历史数据和当前信息。

Claims (6)

1.一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于,包括:
机械计量体:通过计量工作循环,将流经仪表的燃气连续的分割为等量的体积并排向下游的用户燃具。
机械输出轴:将机械计量体的计量工作通过循环转动连续不断地表示出来。
温度和压力传感器:将燃气的实时温度和压力测量并传输给积算仪。
光电采样器:将机械计量体输出的机械计量连续信号转换为电子数字信号,并将机械输出轴的信息转化为数字流量信号。
数字流量信号:光电采样器输出的与机械输出轴计量信息同步的数字光电信号,或直接输入给积算仪;
积算仪:具有两个输入,分别是流量信号和温度压力测量信号;具有两个输出,分别是当前信息显示输出和历史数据定期或随需输出;在积算仪的内包括误差曲线的调整模块和修正模块,调整模块包含了顺序实施的平移调整和开度调整,修正模块包含了温度修正和压力修正;
所述机械计量体通过机械输出轴与光电采样器相连,所述光电采样器通过流量信号接口与积算仪相连,所述机械计量体内的温度和压力传感器与积算仪的温压测量参数接口相连。
2.根据权利要求1所述的一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于:所述光电采样器包括采样圆盘、采样参数存储器、测量光标计数器、测量时间计时器和采样计算器;采样参数存储器用于存储圆盘的光标数量k;测量光标计数器用于存储一定时间t秒内所采集的光标数量;测量时间计时器用于存储测量时间,采样计算器用于计算光标频率;光电采样器通过计量体输出轴频率f=N/t测量的一个被测量参数,工作计量与校准计量输出频率计算公式。
3.根据权利要求1所述的一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于:积算仪包括依次信号相连的调整模块、修正模块和显示模块;
其中,
调整模块工作流程如下:
第一步,流量分段:接收来自光电采样器的流量信号fx,并转化为定型表达流量qx=K·fx,代表了机械计量体的计量信息,定型回转体积Vc/k随不同型号变化,K称为定型脉冲常数,指每个脉冲代表的值;
第二步,平移调整:调用积算仪内部的平移校准参数γqmax,对信号的代表流量值q平移进行调整值,q平移=γqmax·qx
第三步,开度调整:判断q平移所在的特征流量段落qi~qi+1,i为自然数,调用积算仪内部该段落的分段流量校准参数γqi,对q平移代表流量值进行调整,q开度=γqi·q平移
修正模块工作流程如下:
对调整模块输出的工况体积流量q工况,q工况是q平移或q开度进行温压修正,燃气的温度和压力通过温度和压力传感器测量后输入修正模块;
仅存在温度修正功能时,根据温度修正参数γt=(tb+273.15)/(tm+273.15),调取温度基准值tb和温度测量值tm,计算出γt,然后对工况体积q工况进行修正,温度修正体积qbt=γt×q工况
仅存在压力修正功能时,根据压力修正参数γp=Pm/Pb,调取压力基准值Pb和压力测量值Pm,计算出γp,然后对工况体积q工况进行修正,压力修正体积qbP=γp×q工况
校准参数接口和修正参数接口:燃气表与外部校准系统的接口,可通过所述校准参数接口和修正参数接口向燃气表输入校准参数(平移参数和开度参数等)和修正参数(基准参数等)。
积算仪的显示模块包括基准体积显示模块、工况体积显示模块、温度和压力显示模块、历史数据存储模块和数据接口,所述况体积显示模块显示工况体积流量,所述基准体积显示模块显示基准体积流量,所述历史数据存储模块显示并存储计量历史数据,温度和压力显示模块显示温度和压力参数,数据接口向外部系统提供当前计量信息和历史计量信息。
4.根据权利要求1所述的一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于:所述积算仪还包括
用于存储校准参数、贸易基准参数、历史计量数据的存储器,分别储存相应数据;
校准参数和修正基准参数接口,供制造商校准和/或法定机构进行强制检定。
5.根据权利要求4所述的一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于:具体包括:
定型参数存储器:用于存储定型参数,定型参数包括定型回转体积Vc、定型采样常数k、测试元件常数Vtest、定型特征流量qi和误差限MPE;
校准参数存储器:用于存储校准过程所测定的各流量点的示值误差值eqi、校准系统的参数值;
校准调整参数:包括平移校准参数和分段流量校准参数;
温度和压力基准参数模块:用于存储转换基准温度、基准压力、基准压缩因子;
历史数据存储模块:存储历史计量数据。
6.根据权利要求3所述的一种采用积算仪方式的电子式膜式燃气表,其特征在于:当考虑压缩因子时,还需计算实际压缩因子Zm并调取压缩因子基准值Zb,求取γz,γz=Zm/Zb后再计算基准值:
考虑压缩因子后的压力修正体积qbPz=γp×γz×q工况
同时存在温度修正功能和压力修正功能时,根据温压修正参数
γtp=γt×γp=【(tb+273.15)/(tm+273.15)】×(Pm/Pb),调取基准值tb,Pb和测量值tm,Pm计算出γtp,然后对工况体积q工况进行修正,qbtp=γtp×q工况
当考虑压缩因子时,还需计算实际压缩因子Zm’并调取基准值Zb,求取γz,γz=Zm/Zb,然后求取γtpz=γt×γp×γz=【(tb+273.15)/(tm+273.15)】×(Pm/Pb)×(Zb/Zm)再计算基准值:qbtpz=γtpz×q工况
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