一种基于能量计量的燃气计量方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于能量计量的燃气计量方法，首先利用气相色谱分析仪测量天然气的组分，并根据天然气组分确定天然气的质量发热量；然后计量天然气的质量流量；最后根据质量发热量和质量流量确定天然气的能量，，完成能量计量。本发明还提供了实现本发明方法的基于能量计量的燃气计量装置。本发明方法利用气相色谱分析仪测量天然气的组分，并根据天然气组分得到天然气的质量发热量，再结合天然气质量流量测算出天然气的能量，实现能量计量，是一种新的计量方式，且该计量方式更合理，更加准确。
【专利说明】一种基于能量计量的燃气计量方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气计量【技术领域】，特别是一种基于能量计量的燃气计量方法，以及实现基于能量计量的燃气计量装置。
【背景技术】
[0002]天然气是清洁、高效能源，因此越来越多的城镇居民使用天然气。燃气表是计量用户燃气使用量的设备。目前的天然气计量装置，家庭用燃气表(皮模表)都是计量工况(实际工作时的情况)条件下的体积流量，然而由于天然气的可压缩性，在不同的温度和压力情况下的体积计量是不同的，导致燃气计量不准确。目前的工商业用户采用流量计与体积修正仪配合使用，把天然气的体积都转换到一个标准状态下(在中国是一个标准大气压，101.325KPa和20摄氏度)，这样就解决了体积流量可变导致计量不准确的问题，便于相关各方进行贸易结算。
[0003]用户使用燃气的目的是获取热能，如果按照使用的热能多少来支付燃气使用费用显得更合理。然而目前燃气公司按体积来收费，由于天然气的组成成分复杂，不同时间不同来源的天然气的组成成分不同，每种成分的含量也差别较大，由于每种成分的发热量不一样，因此，即使在标准状况下的同样体积的天然气，由于组分的不同，天然气的发热量也是不一样的。因此根据燃气体积来计量也是不够准确的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的按照体积进行燃气计量存在计量不准确的不足，提供一种基于能量计量的燃气计量方法，同时提供一种实现基于能量计量的燃气计量装置。
[0005]为了实现上述发明目的，本`发明提供了以下技术方案:
[0006]一种基于能量计量的燃气计量方法，包括以下步骤:
[0007]步骤10:燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据；
[0008]步骤20:燃气计量装置的微处理器根据天然气的组分，测算天然气的质量发热量
Hn(Il) = Hq(I1)IM t M=JpjMj), /7(0 = 1--可(/_)];其中，Mj 为天然气
// (/,)，/=IJ=I
中组分j的摩尔质量，为天然气作为理想气体时，在燃烧参比条件温度、压力P1下
组分j的摩尔发热量，Xj为天然气中组分j的摩尔分数，由气相色谱分析仪测量得到，N为天然气的组分数量；
[0009]步骤30:利用燃气计量装置的质量流量计数单元计量天然气的质量流量Vm ；
[0010]步骤40:燃气计量装置的微处理器根据天然气的质量发热量和质量流量Vm，确定
天然气的能量E，S = /Z0(Zl)XFw.完成能量计量。
[0011]本发明还提供了一种实现本发明方法的基于能量计量的燃气计量装置，包括提供电能的电源单元，还包括微处理器，所述微处理器通过有线或无线方式接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据，微处理器还连接有用于计量天然气质量流量的质量流量计数单元；微处理器根据天然气组分数据得到天然气的质量发热量，再根据天然气的质量发热量和质量流量确定天然气的能量。
[0012]根据本发明实施例，所述气相色谱分析仪设置于所述基于能量计量的燃气计量装置中，气相色谱分析仪通过I2C总线或485总线或串口或网络接口连接微处理器。
[0013]较优的，所述基于能量计量的燃气计量装置还包括与微处理器连接的数据远传单元。所述气相色谱分析仪设置于燃气管道的总输入口处，气相色谱分析仪通过有线或无线网络连接数据远传单元。
[0014]较优的，所述基于能量计量的智能燃气计量装置还包括与微处理器连接的压力传感器和声光报警单元。所述基于能量计量的智能燃气计量装置还包括与微处理器连接的GSM/GPRS单元。所述基于能量计量的燃气计量装置还包括与微处理器连接的振动传感器。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0016]本发明提供的基于能量计量的燃气计量方法，首先测量天然气的组分，并根据天然气的组分测算天然气的质量发热量，再根据计量所得的质量流量得到天然气的能量，实现了基于能量计量，是一种全新的燃气用量计量方式，且此种燃气计量方式更合理。
[0017]本发明基于能量计量的燃气计量装置，气相色谱分析仪将天然气组分传输至微处理器后，微处理器根据天然气的组分得到天然气的质量发热量，质量流量计数单元计量天然气的质量流量，微处理器根据天然气的质量发热和质量流量即可得到天然气的能量，实现基于能量计量。
【专利附图】
【附图说明】:
[0018]图1为实施例中所述基于能量计量的燃气计量方法的流程图。
[0019]图2为实现实施例中基于能量计量的燃气计量装置的一种结构组成框图。
[0020]图3为实施例中基于能量计量的燃气计量装置的另一种结构组成框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0022]参考图1，本发明提供了一种基于能量计量的燃气计量方法，包括以下步骤:
[0023]步骤10:利用气相色谱分析仪测量天然气的组分，燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据。实施本步骤可采用两种实施方式，其中一种实施方式是采用设置有基于MEMS的气相色谱分析仪的燃气计量装置，气相色谱分析仪通过I2C总线或485总线或串口与燃气计量装置的微处理器连接，气相色谱分析仪采集的天然气组分通过I2C总线或485总线或串口传输至燃气计量装置的微处理器。
[0024]另一种实施方式，由于同一个燃气公司提供给各个用户的天然气的组分是一样的，因此可以在燃气公司的(一个居民小区)燃气管道的总输入口用气相色谱仪测量天然气的组分，再通过无线或有线网络(借助现有的智能燃气计量装置的抄表网络)传输给各个用户的燃气计量装置。
[0025]步骤20:燃气计量装置根据天然气组分数据测算天然气的质量发热量/?%)，
【权利要求】
1.一种基于能量计量的燃气计量方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤10:燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据； 步骤20:燃气计量装置的微处理器根据天然气的组分，测算天然气的质量发热量
2.根据权利要求1所述的基于能量计量的燃气计量方法，其特征在于，步骤20中所述燃烧参比条件温度h为20°C，压力P1为一个标准大气压。
3.实现权利要求1所述方法的一种基于能量计量的燃气计量装置，包括提供电能的电源单元，其特征在于，还包括 微处理器，所述微处理器通过有线或无线方式接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据，微处理器还连接有用于计量天然气质量流量的质量流量计数单元；微处理器根据天然气组分数据得到天然气的质量发热量，再根据天然气的质量发热量和质量流量确定天然气的能量。
4.根据权利要求3所述是基于能量计量的智能燃气计量装置，其特征在于，所述气相色谱分析仪设置于所述基于能量计量的燃气计量装置中，气相色谱分析仪通过I2C总线或485总线或串口或网络接口连接微处理器。
5.根据权利要求3所述是基于能量计量的智能燃气计量装置，其特征在于，所述基于能量计量的燃气计量装置还包括与微处理器连接的数据远传单元。
6.根据权利要求5所述的基于能量计量的燃气计量装置，其特征在于，所述气相色谱分析仪设置于燃气管道的总输入口处，气相色谱分析仪通过有线或无线网络连接数据远传单元。
7.根据权利要求3所述是基于能量计量的智能燃气计量装置，其特征在于，所述基于能量计量的智能燃气计量装置还包括与微处理器连接的压力传感器和声光报警单元。
8.根据权利要求3所述的基于能量计量的智能燃气计量装置，其特征在于，所述基于能量计量的智能燃气计量装置还包括与微处理器连接的GSM/GPRS单元。
9.根据权利要求3所述的基于能量计量的智能燃气计量装置，其特征在于，所述基于能量计量的燃气计量装置还包括与微处理器连接的振动传感器。
【文档编号】G01F1/86GK103557899SQ201310521622
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】刘勋, 赵勇, 雷新民 申请人:成都千嘉科技有限公司