[发明专利]中部通孔动节流元件远传燃气表

说明书

本发明公开了一种新型中部通孔动节流元件远传燃气表，属于自动检测技术领域中的节流式流量计；由中部通孔动节流元件（绝大部分场合使用动文丘里管）、单波纹管、支承簧片、表壳、力传感器组成；该燃气表有两种结构型式，一种是在单波纹管内腔中部固定安装一个中部通孔的动节流元件，另一种是将单波纹管中段的形状制作成中部通孔动节流元件廓形，中部通孔动节流元件及其固定配件由弹性支承簧片承重；该远传燃气表结构简单，因而价格与膜式燃气表相当，比其它远传燃气表的价格低得多，却具有精度高、体积小、阻力损失小、功耗小、使用寿命长等特点，而且具有本质安全性能，具有极广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种在自动检测技术领域中实现流量检测的仪表，特别是涉及电子式远传燃气表。

背景技术

燃气表是计量收费和燃气节约管理的有效计量工具，其中，小口径的户用型膜式燃气表占燃气表总用量的大多数。膜式燃气表采用纯机械结构，体积大且不能直接输出电子信号，但价格便宜，较适合普通居民用户燃气使用的低压、小流量和月消耗量不大的现状。在燃气计量收费方面，国内很多地方至今还延用入户抄表的方式。该方式存在入户难度大、成本高、纠纷多、拖欠费严重、资金回收周期长等问题，不仅给居民生活造成不便，还存在入室抢劫、偷盗、行凶等安全隐患。为解决入户抄表的上述问题，燃气业界推出了远传燃气表和IC卡燃气表两大类智能燃气表解决方案。远传燃气表包括两大类，一类是在机械结构的膜式燃气表基表上加装机电信号转换装置形成的远传燃气表，另一类是以超声式、质量式、靶式等流量计为基表的电子远传燃气表。远传燃气表和IC卡燃气表的价格比普通膜式燃气表贵很多，且在使用中出现了很多不利于它们推广使用的问题。智能燃气表虽然是行业今后的发展方向，但目前在基表技术和自动抄表技术方面还有很多需要改进的地方，因此，设计一种基于节流装置，因而价格在机械结构的膜式燃气表上下，但性能又比膜式燃气表优越得多的远传燃气表，就是一项很有意义的工作。在流量测量领域，节流装置的发展有一个较长的历史进程。早在17世纪初，卡斯特里和托里拆利的研究就为节流装置奠定了理论基础。20世纪20年代，美国和欧洲一些国家几乎同时开始进行大规模的节流装置的试验研究，由此产生了至今仍广泛使用的差压式流量计。但很可惜，这些欧美科学家因循了此前的固定式节流装置的研究模式，导致他们研制出的差压式流量计并没有发挥出节流装置应有的全部优点。其实在波纹管仅仅提出十几年以后的1855年，德国就已经最先发表了制造波纹管的专利，在此基础上，完全可以研制出性能更佳的动节流元件流量计。为了充分发挥节流装置在流量测量中的优势性能，专利申请人研制了多种新型动节流元件流量计。在被测流体工作压力较高的场合，可使用“内置式中部通孔动节流元件流量计”（专利号ZL201210118468.1）；而在被测流体工作压力不太高的场合，可使用结构更简单的“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”（专利号ZL201110187493.0）。上述两种流量计均采用孔板、喷嘴或文丘里管廓形的中部通孔的动节流元件作为流量计的核心部件。与差压式流量计比较，上述流量计有下列优点。首先，该流量计不使用导压管，而是直接测量流体对动节流元件的推力，因而结构更简单，价格也更低。其次，差压式流量计主要使用孔板，而该流量计主要使用动文丘里管，因而流动阻力小、使用寿命长、测量精度也更高。再次，由于该流量计主要使用动文丘里管，又没有导压管，防堵塞能力也大大优于差压式流量计。最后，由于该流量计不使用导压管，因而可测量小管径流量，使用范围更广。但在“中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计”中，在动节流元件两端各配接一个波纹管是一个比较困难的工艺，这是因为使薄壁金属波纹管与动节流元件相互连接存在问题，无论螺纹连接或焊接都因为波纹管的壁较薄而较难实施，从而影响了这种动节流元件流量计的推广。因此，需要设计一种基于新型结构的中部通孔动节流元件流量计的远传燃气表，克服上述动节流元件流量计在加工工艺上遇到的困难。设计出的新型远传燃气表具有结构简单、造价低、各方面性能优良并适于小管径、小流量测量的特点，是一种综合效果较佳的远传燃气表。

发明内容