壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定裝置的設(shè)計與研究

周輝+張正文

摘 要：本文從壓縮天然氣加氣機的檢定意義出發(fā)，分析了目前壓縮天然氣加氣機檢定存在的問題，并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定裝置，解決了目前壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定的問題，具有一定的實際意義，為加氣機的計量提供了技術(shù)保證。

關(guān)鍵詞：壓縮天然氣加氣機；現(xiàn)場檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置；設(shè)計

1 概述

壓縮天然氣加氣機是作為天然氣輸出終端專用計量設(shè)備，同時帶有計量和計價雙重裝置。根據(jù)計量法的有關(guān)規(guī)定，壓縮天然氣加氣機作為一種貿(mào)易結(jié)算的強制檢定計量器具，壓縮天然氣加氣機的計量準(zhǔn)確與否影響著貿(mào)易的公平公正。為保證貿(mào)易雙方的合法權(quán)益，我國已將壓縮天然氣加氣機納入國家強制檢定工作計量器具的范疇，并發(fā)布了相關(guān)國家計量檢定規(guī)程。法定計量檢定機構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照計量檢定規(guī)程的要求，定期對加氣機進行檢定。

2 目前壓縮天然氣加氣機檢定存在的問題

目前，大多數(shù)壓縮天然氣加氣機的周期檢定都是使用加氣機檢定裝置進行現(xiàn)場檢定的。但是，在檢定過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，現(xiàn)有的普通加氣機現(xiàn)場檢定裝置在使用中有如下不足之處：1、現(xiàn)場檢定時，需要使用筆記本電腦接收數(shù)據(jù)并運行檢定程序，但筆記本電腦不能防爆，因此帶來了一定的安全問題；2、現(xiàn)場檢定時，要使用220V的電源對檢定裝置供電，給工作現(xiàn)場也帶來了嚴(yán)重的安全隱患。

3 壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定裝置

針對現(xiàn)有加氣機現(xiàn)場檢定裝置在使用中存在的筆記本電腦不能防爆以及要使用220V的電源對檢定裝置供電，給工作現(xiàn)場帶來了嚴(yán)重安全隱患的技術(shù)問題，本文提供一種新型加氣機現(xiàn)場檢定裝置。如圖1所示，它包括箱體1、攝像模塊2、無線發(fā)送模塊3、無線接收模塊4及筆記本電腦5；箱體1上貫通有供氣體流過的管路11，箱體1的前表面裝設(shè)有壓力表12和嵌入式顯示屏13，箱體1內(nèi)設(shè)有壓力傳感器14、質(zhì)量流量計15、第一防爆殼16和第二防爆殼17，第一防爆殼16內(nèi)設(shè)有單片機18，第二防爆殼17內(nèi)設(shè)有鋰電池19和電源板；其中，壓力表12、壓力傳感器14和質(zhì)量流量計15的輸入端與管路11連接，壓力傳感器14和質(zhì)量流量計15的輸出端與單片機18和嵌入式顯示屏13的輸入端連接。

本檢定裝置中壓力表12用于檢測管路11內(nèi)的氣體工作壓力并顯示，壓力傳感器14用于采集管路11內(nèi)的氣體工作壓力并傳輸至單片機18和在嵌入式顯示屏13上顯示，質(zhì)量流量計15用于采集管路11內(nèi)的平均加氣流量并傳輸至單片機18和在嵌入式顯示屏13上顯示；攝像模塊2的輸出端也與單片機18的輸入端連接，攝像模塊2用于獲取加氣機示值并傳輸至單片機18；單片機18的輸出端順序連接無線發(fā)送模塊3、無線接收模塊4和筆記本電腦5，具體地，單片機18對包括氣體工作壓力、平均加氣流量和加氣機示值在內(nèi)的檢定數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和存儲，并將處理后的數(shù)字信號通過無線發(fā)送模塊3和無線接收模塊4傳輸至筆記本電腦5；筆記本電腦5運行其存儲器中預(yù)存的檢定程序，檢定程序顯示包括工作壓力和平均加氣流量在內(nèi)的檢定過程參數(shù)，并自動計算加氣機示值誤差和判斷加氣機是否合格；鋰電池19的輸出端與電源板的輸入端連接，電源板的輸出端與壓力傳感器14、質(zhì)量流量計15、單片機18、攝像模塊2和無線發(fā)送模塊3分別連接，即鋰電池19適于提供電源，并經(jīng)電源板處理后分別給壓力傳感器14、質(zhì)量流量計15、單片機18、攝像模塊2和無線發(fā)送模塊3供電。

在檢定軟件方面，筆記本電腦5運行檢定程序的過程中，檢定程序會顯示包括工作壓力和平均加氣流量在內(nèi)的檢定過程參數(shù)，并會根據(jù)攝像模塊2獲取的加氣機示值以及質(zhì)量流量計15采集的管路11內(nèi)的平均加氣流量，來自動計算加氣機示值相對于平均加氣流量的誤差（即加氣機示值與平均加氣流量之間的差值），且根據(jù)計算的誤差和預(yù)設(shè)的誤差來判斷加氣機是否合格。

4 壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定裝置的有益之處

本壓縮天然氣加氣機現(xiàn)場檢定裝置使用鋰電池作為電源并將其置于第二防爆殼內(nèi)，消除了現(xiàn)場使用220V電源對檢定裝置供電的電火花隱患，提升了檢定裝置的便攜性和安全性；同時，使用無線發(fā)送模塊和無線接收模塊進行信號傳輸，具體使用時可將無線發(fā)送模塊置于加氣機現(xiàn)場，而將無線接收模塊和筆記本電腦置于加氣站辦公室內(nèi)，因而解決了筆記本電腦加氣機檢定現(xiàn)場使用的防爆難題，在提高效率的同時確保了無安全隱患。

5 結(jié)論

加氣機的現(xiàn)場檢定由于是在加氣站現(xiàn)場進行，檢定條件和檢定方法均受到很大程度的限制。由于介質(zhì)是天然氣，加氣站如果沒有放空天然氣的回收裝置，在檢定過程中將會有大量的天然氣直接排放到大氣中，不僅造成了能源的浪費，也污染了環(huán)境，所以，在設(shè)計中還需要加入天然氣的回收裝置，以便于計量檢定機構(gòu)更好地為社會服務(wù)。

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作者簡介：

第一作者：周輝，男，1990年01月出生，現(xiàn)工作于馬鞍山市度量衡管理所，主要從事儀器儀表的檢定校準(zhǔn)、檢測維修等工作。

第二作者：張正文，男，1986年04月出生，現(xiàn)工作于馬鞍山市計量測試研究所，主要從事儀器儀表的檢定校準(zhǔn)、檢測維修等工作。