CN207991654U - 一种便携式燃气表检定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式燃气表检定装置。本实用新型中，待检的燃气表组的出气端经过前胶管后进入前主汇管和后主汇管之间有三条测试支路，其中每条测试支路上均有一个标准表、一个球阀，后主汇管经后胶管连接至泄流阀一端，泄流阀的另一端连接至变频风机；每条测试支路上的标准表采用腰轮流量计，每个腰轮流量计的测量范围不同。本实用新型选择三只不同公称直径的腰轮流量计作为标准表，根据流量范围的不同，手动切换单只标准表作为标准器，弥补了在全流量范围内，采用一只标准表作为标准器所带来的计量准确度不可靠的缺陷。选择变频风机作为气源动力，可实时进行流量调节，以提高燃气表检定效率。
Description
技术领域
本实用新型属于流量计量技术领域，涉及一种便携式燃气表检定装置。
背景技术
燃气表是国家重点管理的计量器具，普遍用于家庭或工商业燃气消耗计量，是保证贸易准确结算，促进民生发展的重要组成部分。近几年，国家取消了燃气表的生产许可证，这使得计量院对燃气表的事后质量监管越来越重要，而燃气表的检定是其质量监管的重要依据，这使得燃气表的现场检定面临新的挑战。目前，燃气表主要是在实验室内进行检定，这不能满足燃气表的事后质量监管对其现场检定的迫切需求，所以亟待需要开发燃气表现场检定技术。
目前，还不存在可移动的便携式燃气表检定装置，常用的室内燃气表检定装置一般都是采用喷嘴或钟罩作为标准器，选择钟罩或喷嘴作为标准器的试验装置占地面积庞大，难以对其进行移动，同时装置维护费用高、喷嘴流量组合受限制、长时间工作时装置的可靠性难以保证，不利于广泛地开展燃气表的现场检定或校准工作。现在，部分燃气表检定装置采用单只气体腰轮流量计或湿式气体流量计作为标准表，由于这种标准表固有的计量性能曲线，其在某些流量段的计量准确度等级就会下降。鉴于此，研究出一套准确度等级可靠的便携式燃气表检定装置具有实际意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种携式燃气表检定装置，装置结构力求设计简单，以便于移动。选择三只不同公称直径的腰轮流量计作为标准表，根据流量范围的不同，手动切换单只标准表作为标准器，弥补了在全流量范围内，采用一只标准表作为标准器所带来的计量准确度不可靠的缺陷。选择变频风机作为气源动力，可实时进行流量调节，以提高燃气表检定效率。在保证装置稳定可靠的前提下，能满足燃气表的现场检定或校准需求。
本实用新型的技术方案为：
待检的燃气表组的出气端经过前胶管后进入前主汇管和后主汇管之间有三条测试支路，其中每条测试支路上均有一个标准表、一个球阀，后主汇管经后胶管连接至泄流阀一端，泄流阀的另一端连接至变频风机；每条测试支路上的标准表采用腰轮流量计，每个腰轮流量计的测量范围不同。
所述的前主汇管、后主汇管以及三条测试支路设置在移动小车的中层，移动小车的下层放置泄流阀和变频风机，移动小车的上层放置上位机，所述的上位机与变频风机信号连接，以控制变频器的频率调节，从而控制变频风机的转速和泄流阀以实现流量调节。
进一步说，还包括图像识别传感器，用以读取待检燃气表的示值，图像识别传感器与上位机信号连接。
进一步说，还包括温度传感器和压力传感器，用以测量待检燃气表进口处的温度和压力，以及标准表进口处的温度和压力，温度传感器和压力传感器与上位机信号连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型针对燃气表的现场检定或校准试验，设计了一种可根据气体流量切换标准表的便携式燃气表检定装置，其原理和结构简单，成本低廉，安装维护方便，简单的管路设计及可固定的滑轮为整个装置的移动提供了动力保障。本实用新型创造能为燃气表的事后质量监管提供一种可行的现场检定技术，弥补了燃气表试验室内检定装置的缺陷，具有很好的实际应用前景。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型的实施例。
具体实施方式
本实用新型所提供的便携式燃气表检定装置，是通过对小车的结构设计，将检定装置均置于其上，以实现检定装置的可移动性，方便于燃气表现场检定或校准。装置结构如图1所示，其中线框图中包含的即为便携式燃气表检定装置车，主要由小车承载装置和燃气表检定装置组成。
小车承载装置：由三层承载平台组成，最下层用于放置变频风机8、泄流阀7、电源插板及电路集装箱6等；中间层放置温度压力传感器、标准表、球阀9、支管、胶管、主汇管等；顶层作为操作平台，用于放置笔记本5、打印机等。
燃气表检定装置：利用负压法，由变频风机将环境气体由燃气表组1的出气口端，经过胶管和前主汇管2道再进入支管道，再经与支管道相连的标准表流出至后主汇管路3，最后从变频风机出口排出。该装置由五部分组成：测量系统、电源系统、管路系统、控制系统、小车承载装置。
测量系统：并联的大流量气体腰轮流量计10-1、中流量气体腰轮流量计10-2、小流量气体腰轮流量计10-3这三只标准表，用以测量燃气体积标准值；图像识别传感器用以测量燃气表的示值；温度和压力传感器用以测量燃气表和标准表进口处的温度和压力。
电源系统：装置电源由220V交流电提供，电路模块电源由开关电源及笔记本提供、变频风机电源由三相交流电路模块提供330V。
管路系统：用于连接燃气表之间的管道，将燃气表与装置前主汇管相连的胶管，连接标准表的支管道，后主汇管与变频风机相连的胶管。管道的连接要求保证气体的流通及密封。
控制系统：下位机主控制器用以采集标准表输出的脉冲；上位机操作界面程序运行于笔记本电脑上，主要用以控制变频器的频率调节，从而控制变频风机的转速和泄流阀以实现流量调节；也用以接收图像识别传感器的信号输出以及对装置的整体控制。信号线4-2为下位机数据采集线，信号线4-1为上位机与下位机的数据传输线。装置所涉及的电源及电路模块均置于电路集装箱里。各信号引出线捆绑在一起，通过小车边框走线，连至相关设备。
在现场进行燃气表的检定时，需要用胶管将燃气表组的出气口段和如图所示的主汇管相接，针对大、中、小流量，应选择相应的标准表作为标准器，以充分利用各标准表在其最佳适合流量范围内的准确度，并手动打开与标准表相连的球阀，以保证气体流通。通过对流经标准表的气体体积经过温度和压力修正补偿后同与标准表串联的燃气表示值进行比较，并计算得出燃气表的计量误差。
本实用新型所描述的便携式装置对燃气表计量误差的测量数学模型见公式(1)
式中：
E－单次测量的示值误差，％；
Vm－燃气表的示值，L；
Vref－通过燃气表的气体实际值，L；
通过燃气表的气体体积Vref可表示为公式(2)：
式中：
Vs－标准表排气体积值，L；
Psa－标准装置处的绝对压力；
Pma－燃气表进口端的绝对压力；
Ts－标准装置处的气体热力学温度，K；
Tm－燃气表处的气体热力学温度，K。
试验时，由于燃气表和标准表均置于相同的外界环境中，因此标准表和燃气表进口端的温度一样，所以燃气表计量误差的公式为
实施例：
目前，重庆市计量质量检测研究院已成功建成一套准确度等级为0.3级的标准表法气体流量标准装置，见图2所示。该装置利用负压法，由变频风机将实验室内的气体从被测燃气表组的出气端，经由标准表抽出至变频风机出口。其中选择并联在一起的准确度等级均为0.2级的大流量气体腰轮流量计、中流量湿式气体流量计和小流量湿式气体流量计作为标准表，自动控制气动角阀来选择单只标准表作为标准器，选择大抽风量和小抽风量变频风机切换工作，以减少风机负载，延长风机使用寿命。选择不确定度U＝0.065％(k＝2)的差压变送器用以测量燃气表进口处的压力、进出口段的压损、标准表进口端的压力，用绝压变送器测量环境大气压力，选择准确度等级为A级的工业铂热电阻用以测量燃气表及标准表处的温度，图像识别传感器用以采集燃气表示值。选择stm32f103作为下位机的主控制器，上位机设计能实现自动控制装置的整体运行，其程序运行于台式PC。
值得说明的是：考虑到本装置主要用于燃气表实验室内检定，特别需要保证装置的高准确度、可靠性和稳定性，在标准表的选择及控制方式、管路设计、硬件方面的设计都提出了更高的要求，因此采用了：从日本进口的湿式气体流量计，两个变频风机，高精度的温度和压力传感器以及工业台式PC。
以上实例仅用作说明本实用新型的内容，除此之外，本实用新型还有其他实施方式。但是凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种便携式燃气表检定装置，其特征在于：待检的燃气表组的出气端经过前胶管后进入前主汇管和后主汇管之间有三条测试支路，其中每条测试支路上均有一个标准表、一个球阀，后主汇管经后胶管连接至泄流阀一端，泄流阀的另一端连接至变频风机；每条测试支路上的标准表采用腰轮流量计，每个腰轮流量计的测量范围不同；
所述的前主汇管、后主汇管以及三条测试支路设置在移动小车的中层，移动小车的下层放置泄流阀和变频风机，移动小车的上层放置上位机，所述的上位机与变频风机信号连接，以控制变频器的频率调节，从而控制变频风机的转速和泄流阀以实现流量调节。
2.根据权利要求1所述的一种便携式燃气表检定装置，其特征在于：还包括图像识别传感器，用以读取待检燃气表的示值，图像识别传感器与上位机信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种便携式燃气表检定装置，其特征在于：还包括温度传感器和压力传感器，用以测量待检燃气表进口处的温度和压力，以及标准表进口处的温度和压力，温度传感器和压力传感器与上位机信号连接。
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