[发明专利]IC卡智能质量流量燃气表及其管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气计量装置，更具体的说，本发明主要涉及一种IC卡智能质量流量燃气表及其管理系统。

背景技术

随着天然气等清洁、高效能源的飞速发展，越来越多的城镇居民使用天然气，而燃气计量器具是天然气用量计量结算的必备设备。目前，国内燃气计量基表主要为机械式燃气表，采用容积式计量原理，通过柔性膜片计量室方式来测量气体的体积流量。柔性膜片易受天然气中水分、灰尘等的影响，基于机械推动原理的机械式燃气表，在长期使用过程中不可避免会出现机械老化现象，进而使得计量精度也随之变差，可靠性不高、寿命有限。另外，机械装置的推动也会造成压力损失，进而造成计量收费上的损失。

采用容积式计量原理的计量基表，其计量精度受温度和压力影响较大，若温度、压力不做任何修正，将产生计量损失，越偏北方，计量损失越大，如在济南，压力和温度两项因素可能产生5％的计量损失。在这种情况下，为保证计量准确性，必需外置温度体积修正装置加以校正，而外置温度体积修正装置一方面影响整个计量器具的一体式结构，进而影响计量基表计量的准确性，另一方面，加装的温度体积修正装置会增加成本。为了应对现有机械式燃气表由于机械磨损引起的计量精度不高、可靠性不高、使用寿命有限等问题，市场上开始试用基于超声波原理的燃气表和基于MEMS原理的燃气表，但这两类产品存在以下问题：一是基于超声波原理的燃气表是利用顺流与逆流方向超声波信号在气体介质中的传播时间差来计算气体介质的流速，进而计算瞬时流量、累计流量，但现有基于超声波原理的燃气表适应性差，只能适应单一气源，而国内大部分用户使用的气源均是混合型气源，因此并不适用。另外，基于超声波原理的燃气表对流速要求高，无法处理脉动流。二是基于MEMS原理的燃气表是指采用MEMS流量芯片技术开发的燃气计量装置。MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)的缩写。MEMS对产品的影响不仅包括成本的降低、而且也包括在不牺牲性能的情况下实现尺寸和重量的减小，因此，基于MEMS原理的燃气表产品具有一定的优势。但由于现有的基于MEMS原理的燃气表还处于试验阶段，产品功能还不完善，产品智能化程度不高，产品安全性还有待提高。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种IC卡智能质量流量燃气表及其管理系统，以期望解决现有技术中容积式计量原理的计量基表误差较大，加装温度体积校正装置增加生产成本，超声波原理计量的基表不适用于混合气源等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种IC卡智能质量流量燃气表，所述的燃气表包括微电脑控制器、微机电计量单元、阀控电路和IC卡读写电路，所述微机电计量单元依次通过信号采集单元、信号处理单元接入微电脑控制器，用于由信号处理单元将数字质量信息传输至微电脑控制器；所述微电脑控制器通过阀控电路与机电阀相连，用于控制机电阀的开启与关闭；所述微电脑控制器还与IC卡读写电路相连接，用于由IC卡读写电路将IC卡的数据信息传输至微电脑控制器，微电脑控制器通过IC卡与燃气智能管理系统进行数据传输；所述信号处理单元中至少包括质量流量处理模块，所述质量流量处理模块分别接入存储模块与微电脑控制器，用于由质量流量处理模块基于存储模块中存储的质量流量计算公式，将信号采集单元采集到的数字温度信号转换成数字质量信息；所述的存储模块还接入微电脑控制器，用于由微电脑控制器对质量流量计算公式中的热传导系数、仪表常数、定压比热容进行修正。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的燃气表还包括温度传感器C，所述温度传感器C接入微电脑控制器，用于由温度传感器C检测外界环境温度，并将当前温度值传输至微电脑控制器。

更进一步的技术方案是：所述质量流量处理模块还用于根据对环境温度以及每次采样的参数的误差曲线对公式中的温度差进行校正；所述质量流量处理模块与信号采集单元之间还设有模拟信号放大模块与A/D模数转换模块；所述微电脑控制器内置有修正对照表，通过所述修正表对质量流量计算公式中的热传导系数、仪表常数、定压比热容进行修正。

更进一步的技术方案是：所述微电脑控制器还接入存储单元，所述存储单元中存储有预置气量值，用于由微电脑控制器根据数字质量信息对存储单元中的预置气量值进行扣除，当预置气量值为0时，由微电脑控制器通过阀控电路关闭机电阀。