一种皮膜燃气表的制作方法

本发明属于能源技术领域，特别涉及一种精准计量的皮膜燃气表。

背景技术：

燃气表作为居民用产品，燃气表在家中的安装方位一般是竖直放置的。由于皮膜燃气表内部计量组件的原因，如果燃气表倾斜安装会导致燃气少计或者漏计，对燃气公司造成一定的经济损失。传统燃气表不具备倾斜检测的能力，对于因为燃气表倾斜产生的少计或者漏计，无法解决，只能通过燃气表的年检或检修去规范，对用户的约束有限。

技术实现要素：

本发明的实施例之一，一种皮膜燃气表，包括基表和智能头部。基表包括计量组件、内置电机阀和温度传感器，计量组件采用往复式滑阀结构。智能头部包括微处理器、倾翻检测模块、电机阀驱动、计数器。基表内的温度传感器接入所述智能头部的微处理器。倾翻检测模块接入微处理器，用于检测所述燃气表的倾斜角度。计数器的输出端接入微处理器，同时计数器的输入端连接基表中的计量组件。电机阀驱动模块的输入端接入微处理器，同时电机阀驱动模块的输出端连接基表中的内置电机阀。所述智能头部还包括nb-iot模组，该nb-iot模组接入微处理器，用于燃气表数据的远程传输。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1皮膜燃气表中往复式滑阀计量组件结构示意图。

图2根据本发明实施例之一的燃气表组成示意图。

1——阀盖

2——阀座

3——阀盖与阀座密合处

4——出口管

具体实施方式

目前国内燃气计量行业涌现出各种新型的计量产品，例如超声波燃气表、物联网燃气表等，除了超声波计量方式外，总体上还是以传统的皮膜表作为基础计量部分，再加上数据采集及处理，通过各种通讯方式与后台进行数据交互。由于皮膜表内部计量结构较为复杂，天燃气进入计量组件后，会推动两侧皮膜在各自腔体内做往复运动，皮膜会把驱动力带给传动连杆，控制顶部的滑阀进行往复或是旋转运动，从而实现所有的气体均经过计量腔体最后流经出口管排出。

如图1所示，皮膜燃气表中往复式滑阀计量组件结构示意图，阀盖与阀座之间通过精密配合确保外部气体只能从开口部分进入，流经计量腔体后，从阀盖内部空腔汇入出口管，为保证滑动阻力尽量小，阀盖通常无外力进行压紧。因此燃气表在安装时，通常要求高低差不超过10mm，以确保滑阀的正常工作，一旦燃气表倾斜角度过大，会造成阀盖在安装过程中出现贴合不良，部分天燃气未经过计量腔体即直接流入出口管，造成计量不准，流量少计情况，对燃气公司造成一定损失。一些极端情况下，计量组件运动时出现干涉，传动连杆脱落，导致输出无任何数据，但燃气表依然可正常通气，这样对燃气公司将会造成较大损失，按照500万户地区计算，每户平均消费天然气1000元/年，如果有万分之一概率，则损失额为50万/年，如果按照千分之一概率计算，则损失额将达到500万/年。

根据一个或者多个实施例，如图2所示是具有防倾翻检测nb-iot无线远传膜式燃气表组成示意图。该皮膜燃气表，包括基表和智能头部。

基表包括计量组件、内置电机阀和温度传感器，计量组件采用往复式滑阀结构。智能头部包括微处理器、倾翻检测模块、电机阀驱动、计数器。基表内的温度传感器接入所述智能头部的微处理器。倾翻检测模块接入微处理器用于检测所述燃气表的倾斜角度。计数器的输出端接入微处理器，同时计数器的输入端连接基表中的计量组件。电机阀驱动模块的输入端接入微处理器，同时电机阀驱动模块的输出端连接基表中的内置电机阀。智能头部还包括nb-iot模组，该nb-iot模组接入微处理器，用于燃气表数据的远程传输。倾翻检测模块包括一个3轴加速度传感器。

智能头部还包括lcd显示屏和rtc时钟与所述微处理器连接。智能头部包括锂亚电池经过隔离模块接入dc/dc模块为所述智能头部内的器件和电路供电。智能头部还包括干电池接入所述dc/dc模块为所述智能头部内的器件和电路供电。智能头部包括储能电容连接所述dc/dc模块。智能头部还包括按键和红外通信模块与所述微处理器连接，可以通过按键或者红外遥控来对燃气表进行检定或者参数设置。

燃气表倾翻检测一般是当燃气表发生倾翻或者人为损坏时，具备倾翻检测的燃气表能及时捕获倾翻信息，并根据倾翻程度进行不同的预警事件处理。3轴的加速度传感器，虽然它仅仅只能检测3轴上的加速度的线性矢量，也没法精确灵敏的捕捉物体的运动轨迹，但是在用于6d方向检测及静态倾角检查上面，一点问题都没有。在传感器1秒钟采集一次方向信息的前提下，器件的平均功耗仅仅为2ua左右。

燃气表防倾翻检测模块主要由一个3轴加速度传感器及其控制电路组成，核心部分为3轴加速度传感器。当燃气表中集成3轴加速度传感器后，无论燃气表处于什么样的状态，在3轴加速度传感器上，由于地球引力的原因始终有一个垂直于地平面向下的重力存在，也始终存在一个垂直向下的重力加速度g。当燃气表处于前翻、后翻、左侧翻、右侧翻、直立、倒立等状态下时，3轴传感器上x,y,z轴上的加速度值是各不相同的。通过分辨不同轴上的加速度的值即可以得到燃气表具的实际方向。

当燃气表倾斜一定角度时，原本仅仅落在某一个轴上的重力加速度g，会同时落在某两个轴或者三个轴上。通过对x,y,z轴上的重力分量进行反三角函数的运算即可以得到燃气表相对于各个平面的倾斜角度。通过对倾翻及倾斜两方面的测试可知，3轴加速度传感器能完美的实现燃气表的方向检测，承担燃气表防倾翻检测模块的功能。

本实施例的防倾翻检测nb-iot无线远传膜式燃气表是在传统的nb-iot无线远传膜式燃气表的基础上，增加一个倾斜检测模块，从而实现对表具实际状态的全方向检测。燃气表正常工作时，倾翻检测模块会1秒钟采集一次表具的方向信息。当某一时刻检测到表具倾斜角度大于设定的阈值，表具出现泄漏或者不计量后，倾翻检测模块会通知燃气表中的mcu微处理器进行关阀处理，并将检测到的表具倾翻信息上报到燃气公司的平台，通知维修人员对该表具进行上门维修或维护检查，从而实现防倾翻功能。

本发明技术效果包括，实现了燃气表的防倾翻检测功能，减少燃气公司供销差，避免燃气表少计或者不计，造成燃气公司的经济损失；增加燃气表倾斜检测的监管手段，动态知晓燃气表的使用状态。

值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

技术特征：

1.一种皮膜燃气表，包括基表和智能头部，

基表包括计量组件、内置电机阀和温度传感器，计量组件采用往复式滑阀结构，

智能头部包括微处理器、倾翻检测模块、电机阀驱动、计数器，基表内的温度传感器接入所述智能头部的微处理器，

倾翻检测模块接入微处理器，用于检测所述燃气表的倾斜角度，

计数器的输出端接入微处理器，同时计数器的输入端连接基表中的计量组件，

电机阀驱动模块的输入端接入微处理器，同时电机阀驱动模块的输出端连接基表中的内置电机阀。

2.根据权利要求1所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部还包括nb-iot模组，该nb-iot模组接入微处理器，用于燃气表数据的远程传输。

3.根据权利要求1所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述的倾翻检测模块包括一个3轴加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部还包括lcd显示屏和rtc时钟与所述微处理器连接。

5.根据权利要求1所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部包括锂亚电池经过隔离模块接入dc/dc模块为所述智能头部内的器件和电路供电。

6.根据权利要求5所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部还包括干电池接入所述dc/dc模块为所述智能头部内的器件和电路供电。

7.根据权利要求6所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部包括储能电容连接所述dc/dc模块。

8.根据权利要求1所述的皮膜燃气表，其特征在于，所述智能头部还包括按键与所述微处理器连接。

技术总结
一种皮膜燃气表，包括基表和智能头部，基表包括计量组件、内置电机阀和温度传感器，计量组件采用往复式滑阀结构，智能头部包括微处理器、倾翻检测模块、电机阀驱动、计数器，基表内的温度传感器接入所述智能头部的微处理器，倾翻检测模块接入微处理器，用于检测所述燃气表的倾斜角度，计数器的输出端接入微处理器，同时计数器的输入端连接基表中的计量组件，电机阀驱动模块的输入端接入微处理器，同时电机阀驱动模块的输出端连接基表中的内置电机阀。

技术研发人员：胡莽;王滨滨;狄鹏;彭学枝;陆从杭;刘金梁;王珍;伍洁慧;王羽中;沈黎芳
受保护的技术使用者：上海飞奥燃气设备有限公司
技术研发日：2021.02.07
技术公布日：2021.06.18