专利名称：天然气一体化智能差压式流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量装置技术领域，尤其涉及一种天然气一体化智能差压式 流量计。
背景技术：
我国天然气集输场站目前的计量方式主要有三大类一是差压式流量计；二是速 度式流量计；三是容积式流量计。其中，差压式的标准孔板流量计的应用最为普遍，尤其是 在交接计量、结算计量特别是国际贸易结算计量中，大部分采用此方式计量。当然，这是与 该计量方式的科学性、准确性、可比性和可靠性所分不开的。但是，在新中国有天然气工业 以来且计算机技术尚未普及以前的几十年间，全国的天然气集输场站主要采用某厂的机械 式差压流量计来进行计量。由于机械式测量方法本身在精度上的先天不足(相对于智能传 感器测量技术而言)，加上在计算过程中的多次手工参与(相对于计算机技术而言)，机械 式的差压流量计的精度和计量结果的真实性、可靠性均大打折扣。但在计算机技术和智能 传感器测量技术尚未用于该领域的条件下，这也是种无奈的唯一选择。到上世纪九十年代中后期，计算机技术和智能传感器测量技术开始用于该领域并 逐步得到推广，机械式的差压流量计便开始淡出该领域。但由于安全和供电保障方面的原 因，基于计算机技术和智能传感器测量技术的差压式流量计，至今依然难以普及(如偏远 的采气井站和输气场站)。这是因为①它需要在现场配置市电，以便向计算机和变送器(即输出值规范化的传感器) 供电，然而众多偏远的采气井站和输气场站并不具备此条件；②如果在偏远的采气井站和输气场站，在不设置计算机和变送器的前提下，目前 会广泛使用市面上一款由美国某公司制造的流量计，但该公司制造的流量计存在较大的安 全隐患，主要表现在以下几个方面该流量计一是将供电装置设计在中间，用户接线架设计 在最外端，用户在不断电的情况下即可接线。这就与“断电后方可进行接线操作”的操作规 范严重冲突，进而容易引发事故。二是对不可充电的电池只用一个二极管来保证安全，且外 接电源与机内电池并联，如果二极管损坏，将有可能引发重大事故。三是对流量计的计量参 数进行设置、修改或以及对流量计中的传感器进行校准时，均需借助外接PC机才能进行。 而流量计均工作在易燃易爆场所，在此环境使用外接PC机严重违章，是严重的安全隐患。
实用新型内容针对上述不足之处，本实用新型的目的在于提供一种计量精度高、可靠性高、成本 低、现场适应性强的天然气一体化智能差压式流量计。为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种天然气一体化智能差 压式流量计，配合标准孔板节流装置使用，包括单晶硅谐振式差压与压力复合传感器、液晶 面板、计量主板、用户接线架、表内后置电源和仪表外壳，其特征在于所述单晶硅谐振式差 压与压力复合传感器通过数据线与计量主板连接；所述液晶面板、计量主板、用户接线架和表内后置电源通过联接器顺序连接，且表内后置电源分布在最外端。所述表内后置电源集成有防充电装置、安全断电装置和一次性3. 6V/12Ah可更换 锂氩电池。所述液晶面板集成有图形液晶显示器、轻触键盘和无线Zigbee网络通信接口。所述计量主板集成有一数据采集器、一流量积算器以及一数据储存器。所述用户接线架集成有温度传感器接口、太阳能电池板接口、24V电源接口和有线 RS485网络通信接口。本实用新型的有益效果在于本实用新型中，液晶面板、计量主板、用户接线架和表内后置电源通过联接器顺序 连接，这样一来用户接线架设计在中间，将表内后置电源设置在最外端，使得用户在接线的 时，必须首先需要拔出表内后置电源使其断电才能进行接线，所以避免了以往用户在不断 电的情况下也可接线这一违规操作带来的安全缺陷。本实用新型在表内后置电源中集成有防充电装置和安全断电装置，当本实用新型 装有表内电池也接有外接电源(24V电源或太阳能电池板)时，那些有可能对表内电池充电 的外接电源都不能对其进行充电。且都将自动断开并失效，相当于没有任何外接电源。所 以避免了以往采用一个二极管来保证安全，如果二极管损坏，将有可能引发重大事故这一 安全缺陷。本实用新型流量计整机功耗彡12mW(无通信)，标配3. 6V/12Ah—次性可更换锂氩 电池，可用1年左右。本实用新型流量计工作电源支持表内电源、仪表电源24V DC、太阳能电池板。本实用新型是配合标准孔板节流装置使用，通过对流体的温度、压力进行自动测 量、补偿、积算的一体化智能差压式流量计。它通过自动测量天然气流经孔板时的压力、温 度及差压，按照国家有关标准，对天然气流量及相关参数自动计算，并就地显示、储存和上 传计量参数。本产品的生产制造依据企业标准“Q/67434341-3. 1_2008”，以目前最先进的单 晶硅谐振式复合传感器为测量元件，采用精密的算法，消除了温度、静压对测量值的影响， 并将传感器、流量积算仪、显示器、键盘、电源、通信接口等部件集成在一起，具有计量精度 高、可靠性高、单向过载能力强、功耗低、结构紧凑、安装使用方便、分级密码授权功能完善、 日志管理和报表管理功能齐全等优点。实现了变送器与流量计算机的一体化和小型化，是 天然气集输场站理想的流量计量仪表。本实用新型通过自动实时采集天然气流经节流元件一标准孔板时的差压、压力 和温度信号，并依据“流体的流量与其流经节流装置所产生的压差的平方根成正比”的基本 原理，按照国标GB/T 21446-2008 (或行标SY/T 6143-2004)《用标准孔板流量计测量天然 气流量》，进行天然气流量的相关计算。一方面就地显示实时采集的差压值、压力值、温度 值、电池电量、工作状态、当前时间，显示经温压补偿后计算出的瞬时流量和累计流量，并将 一部份数据和工作日志保存到本机上；另一方面可将这些数据和工作日志以有线或无线的 方式上传至控制室的PC机(上位机)进行远程管理。因此，基于计算机技术和智能传感器技术的智能差压流量计的普及并全面替换机 械式差压流量计成为现实，其经济性和性能指标、安全性、可靠性、现场适应性等，均满足现 场需求。[0020]本实用新型用导压管与标准孔板节流装置连接。
图1本实用新型的结构示意图图中1.由单晶硅谐振式差压与压力复合传感器；2.液晶面板；3.计量主板；4.用 户接线架；5.表内后置电源；6.仪表外壳。
具体实施方式
下面我们将结合附图对本实用新型做进一步的说明。如图1所示，天然气一体化智能差压式流量计，将单晶硅谐振式差压与压力复合 传感器、液晶面板、计量主板、用户接线架、表内后置电源、仪表外壳等部件在有机地融为一 体，其中单晶硅谐振式差压与压力复合传感器通过数据线与计量主板连接；液晶面板、计量 主板、用户接线架和表内后置电源通过联接器顺序连接，且表内后置电源分布在最外端，便 于拆装且确保用户在接线前必须先断电才能进行下一步操作，符合操作规范，安全可靠。表内后置电源集成有防充电装置、安全断电装置和一次性3. 6V/12Ah可更换锂氩 电池。当流本实用新型装有表内电池也接有外接电源(24V电源或太阳能电池板)时，那些 有可能对表内电池充电的外接电源都不能对其进行充电。且都将自动断开并失效，相当于 没有任何外接电源。所以避免了以往采用一个二极管来保证安全，如果二极管损坏，将有可 能弓I发重大事故这一安全缺陷。所述液晶面板集成有图形液晶显示器、轻触键盘和无线Zigbee网络通信接口。图 形液晶显示器除了可以显示瞬时体积流量、累积体积流量、压力、差压温度值和供电装置电 压，还可以通过轻触键盘对计量参数进行设置、修改或以及对流量计中的传感器进行校准。 通过无线Zigbee网络通信接口可将获取的数据和工作日志以无线的方式上传至控制室的 PC机(上位机)，进行远程管理。所述计量主板集成有一数据采集器、一流量积算器以及一数据储存器。所述用户接线架集成有温度传感器接口、太阳能电池板接口、24V电源接口和有线 RS485网络通信接口。可外接电源，外接太阳能电池板。本实用新型配合标准孔板节流装置使用，采用导压管与标准孔板节流装置连接。
权利要求一种天然气一体化智能差压式流量计，配合标准孔板节流装置使用，包括单晶硅谐振式差压与压力复合传感器(1)、液晶面板(2)、计量主板(3)、用户接线架(4)、表内后置电源(5)和仪表外壳(6)，其特征在于所述单晶硅谐振式差压与压力复合传感器(1)通过数据线与计量主板(3)连接；所述液晶面板(2)、计量主板(3)、用户接线架(4)和表内后置电源(5)通过联接器顺序连接，且表内后置电源(5)分布在最外端。
2.根据权利要求1所述的天然气一体化智能差压式流量计，其特征在于所述表内后 置电源(5)集成有防充电装置、安全断电装置和一次性3. 6V/12Ah可更换锂氩电池。
3.根据权利要求1所述的天然气一体化智能差压式流量计，其特征在于所述液晶面 板(2)集成有图形液晶显示器、轻触键盘和无线Zigbee网络通信接口。
4.根据权利要求1所述的天然气一体化智能差压式流量计，其特征在于所述计量主 板(3)集成有一数据采集器、一流量积算器以及一数据储存器。
5.根据权利要求1所述的天然气一体化智能差压式流量计，其特征在于所述用户接 线架(4)集成有温度传感器接口、太阳能电池板接口、24V电源接口和有线RS485网络通信 接口。
专利摘要本实用新型公开了一种天然气一体化智能差压式流量计，配合标准孔板节流装置使用，包括单晶硅谐振式差压与压力复合传感器、液晶面板、计量主板，用户接线架、表内后置电源和仪表外壳，其中，所述单品硅谐振式差压与压力复合传感器通过数据线与计量主板连接；所述液晶面板、计量主板、用户接线架和表内后置电源通过联接器顺序连接，且表内后置电源分布在最外端，便于拆装且确保用户在接线前必须先断电才能进行下一步操作，符合操作规范，安全可靠。表内后置电源集成有防充电装置、安全断电装置和一次性3.6V/12Ah可更换锂氩电池。本实用新型计量精度高、可靠性高、成本低、现场适应性强。
文档编号G01F1/42GK201583294SQ200920243069
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者何兴初, 刘巧, 李自强, 银红春 申请人:四川蜀谷仪表科技有限公司