学文网【摘 要】在对膜式燃气表误差进行检定的时候，为了提高检定的效率，必须采用膜式燃气表误差的快速检定技术来进行检定。快速检定技术避免了最小流量点耗时过长的问题，同时还使得数据能够被自动的采集和处理。因此，这种技术值得大力的推广和使用。笔者针对膜式燃气表误差的快速检定技术进行了分析和探讨，希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。
【关键词】膜式；燃气表；误差；快速检定
1 传统的燃气表检定方法
1.1 静态检定法
静态检定法可以根据燃气表回转体积的整数倍给定气量，同时也使开关阀门和实际使用是一致的。这种测量的方法虽然引起误差非常的小，但是自动化程度非常低，需要人来进行控制。所以这种方法的应用非常不广泛。
1.2 动态检定法
动态检定法一般是采用的是标准表法的多表串联方法，这在一定程度上提高了检定的自动化程序。但是它有很多的缺陷，比如它的检定效率非常低，同时它也容易引起一定的误差。一些企业在进行检测的过程中，为了提高检测的效率，大、中流量采用的都是动态检定法，而小流量则采用的是静态检定法。但结果仍然不好，因为其存在检定的时间长，小流量点未检的问题。
而在膜表误差快速检定装置当中，采用了音速喷嘴的负压动态检定法，将其作为标准的检测装置。
2 膜式燃气表误差检定技术的特点
该检定装置是在过去的气体流量检测装置的基础上进行改进而发明的，和过去的检定装置、检定方法相比较，检定的效率更高，而且反应也更快。
过去使用的膜式燃气表的检测装置存在很多的问题，经过调查之后发现，是因为进行最小流量点检测的时候，最小通气量太大，最后导致了误差产生。将G16型的膜式燃气表作为例子，它的最小流量点是0.16m?＼h，回转体积为9dm?。当前常常使用的方式是，在最小读数盘上粘贴一个反光标识，字轮每转一圈，就产生一个检测脉冲。进行最小流量点检定的时候，其最小检定体积为100dm?。在比较好的状态下，只能完成最小流量点的一次测量耗时36.7分钟，检测的效率非常低。但是，如果是在这个流量下，将通气量进行减少，减少到50dm?，不能够让燃气表最小字轮转满一个圈，导致传感器无法输出信号，计算器不能进行合理的计数。最后使得系统在这个流量下不能正常的运行，而新的检测装置新增设了光纤传感器，并且还改变了计算和计时的方法，使得每一个表的通气体积降低到了1个回转体积，而且检定的时候，也大幅度缩减到了3.5分钟，效率至少提高了原来的十倍。
而且本装置也使用了双传感器来进行测量，对膜表内部回转体积进行科学的检测，这使得系统的实时性更加的好，同时对流量的反应也有所提高。
3 检定的过程
3.1 膜式燃气表的检定原理
国家制定了膜式燃气检表检定的规程，在这个规程当中，有一
个检定误差的计算公式，这个公式是这样的： 或者是θ= - ，在这个式子当中，θ表示的是测量的示值误差，用%来表示，Vm则表示的是所测到的被测膜表的体积示值，用dm?来表示。Vref则表示燃气表的实际值，用dm?来表示。t―qref
则表示的是对应的测量时间，用S来表示。
膜式燃气表工作以回转体积作为依据，整个膜表气腔内有两个隔膜，这两个隔膜会进行相互的运动，从而使四杆机构能够进行驱动。这个机构完成了一次回转之后，整个膜表就完成了一回转体积的进排气。所以，燃气表如果成产了，它的回转体积就会被固定。在这个装置当中，采用了双计时法，而且也运用了光纤传感器以及色标传感器。这样就可以在相同的气体流动条件下，采用标准法检定装置进行计量，这样就使得示值误差也是相同的。在测量的时候，可以通过两个传感器对膜表不同计数标准进行检测，把两者的测量时间用作参数，对被检膜表的回转体积进行计算。然后再将计算出来的值作为这个膜表最小流量点检测的通气量，将比较值和实测值的误差进行对比，就可以分析出膜表有没有达到合格的标准。
在设计的过程中，要将色标传感器放在表前，其目的是对膜表最小读数盘上的反光标识进行测量。光纤传感器放入膜表进气口，对膜式燃气表膜盒内部进行运动的情况进行检测。在膜表排放出一个当量回转体积的气体时，会出现一个脉冲。
其方法是这样的，进行大流量点检定的时候，会接收到色标传感器信号脉冲，计时器开始计时，然后检测到回转脉冲体积的时候，计数器会记下回转体积脉冲数和脉冲信号发射的时间。在达到预置给定气体量的时候，两条支路不会再进行计数。对脉冲个数以及时间进行记录，可以得到这样的公式：
在这个式子当中，Vm代表的是大流量检定的过程中，采用色标传感器所获得的被检膜表的体积，而tm-Vm指的是所对应的是测量的时间，Vc指的是当量回转体积，N指的是大流量点检定完成当量回转体积次数，tm―N则指的是对应的检测时间。
根据上面的公式可以得出这样的结论，如果想要得到膜表准确的回转体积值VC，就需要分析tm和tu之间的时间比。
3.2 音速喷嘴的装置
音速喷嘴的装置需要将工控机作为核心，将喷嘴作为检定标准器。使用真空负压泵，使空气成为进气的气源，根据负压，对吸入的方法进行界定。装置在不同检定管道上设有压力变送器，其目的是采集流量计的温度。另外还有滞止容器，在滞止容器当中，使用可以采集喷嘴滞止温度、压力信号温度的压力变送器。根据检定的原理可以分析出，在临界流的状态下，通过被检流量计的气体质量流量，也就是通过喷嘴的气体质量流量。所以，由工控机所计算出来的总流量，和采集到的被检流量计的指示值进行对比，便可以得出被检流量计在不同流量点的一些误差情况。
3.3 系统硬件平台
这个装置采用了工控机作为核心，对光电采样器、光纤传感器以及数据采集部分进行控制。它配合处理电路来促使燃气表检定当中的传感器完成数据采集、控制阀门等一系列的工作。除此之外，它还实现了计算机对数据进行自动检定的工作，采用数据库对检定数据进行处理。这样可以充分的满足用户的鉴定需要。每一批膜表需要检测三个流量点。在检定了两边之后，便完成了检定的任务。
***1 硬件系统的框架***
除此之外还有硬件的设计，它的硬件部分主要是为了满足数据采集和控制的需要，整个硬件采用的是RS485的通信方式，整个硬件系统的框架如***1所示。
3.4 软件设计
最后还有软件的设计，采用工控机，在VC++环境下设计出上位机软件。上位机软件里面有数据采集处理、远程控制、系统管理等部分，其主要的框架如下***所示。
***2 软件系统框架***
在检定之前，要打开真空泵，合理的设置检定的参数。然后再开始检定。整个系统会对当前的环境、湿度、温度等数据进行采集，然后驱动相应的数据采集模块，由公式得出标准表和被检表的体积流量值。将这两个值进行比较，最后分析出误差。
4 总结与体会
燃气表是一种对用气和供气进行测量的仪器，它关系到用户们的切身利益，同时也和相关企业有着非常大的关系。如今，膜式燃气表逐渐的成为了主要的使用仪器，它降低了燃气系统的造价，使用户和企业的利益得到了维护。
参考文献：
[1]孔令云.膜式燃气表示值误差测量结果不确定度评定[J].上海煤气，2013（4）.
[2]吴家平.温度对膜式燃气表检定的影响及解决方法[J].上海计量测试，2013（3）.
[3]赖咏岚.家用膜式燃气表计量误差因素的探讨[J].大科技，2013（10）.
[4]石理碧 满李宁 邹姝文.膜式燃气表***G577-2012新规程与***G577-2005检定规程的主要区别[J].硅谷，2013（4）.
[5]王兴滔.膜式燃气表量值比对试验测量不确定度评定[J].大科技，2013（6）.
[6]杨继和.膜式燃气表流量传感器的研究与选用[J].城市燃气，2013（4）.
转载请注明出处学文网 » 膜式燃气表误差的快速检定技术