CN201107067Y - 质量流量家用电子燃气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种质量流量家用电子燃气表，穿过壳体的输气管道由进气管段、检测管段和出气管段依次连接构成，检测管段包括主流气道和旁路气道，主流气道管中安装有一设有多个气流通道的圆柱体，旁路气道为由密封连接在检测管段外壁的设有条形槽的底座和底座上密封连接的印刷电路板构成的气密性通道，条形槽连通主流气道，一热式质量流量传感芯片固接在印刷电路板面向底座条形槽一面，印刷电路板的另一面设有与质量流量传感芯片连接的信号处理装置，位于壳体上的数字显示器与信号处理装置的输出端连接。它通过采集气体的流量后进行质量计量，解决气体的体积受环境温度和管道压力波动影响变化较大使计量存在差异的问题。

Description

质量流量家用电子燃气表

技术领域

本实用新型涉及一种燃气计量表，具体涉及一种质量流量家用电子燃气表。

背景技术

目前的家用燃气表通常是采用机械传动计量的膜式燃气表，这种膜式燃气表都是基于对燃气的体积流量进行测量。具体工作为当燃气进入气囊，气囊被燃气压力鼓起，推动膜片位移，带动连杆机构运动，推动阀盖周而复始的转动，使阀盖打开或关闭，燃气流出后气囊瘪下。这样通过计算气囊切换次数与气囊容积的乘积确定气体总流量。膜式燃气表的机械结构非常复杂，且零部件较多，加工和装配难度较大。特别是在出厂校准时，需更换转换齿轮，校准难度非常大。最关键的是，膜式燃气表是基于体积测量，气体的体积受环境温度和管道压力波动影响变化较大，导致计量体积与实际使用的质量存在较大差异。譬如，同样质量的气体在夏天的体积就比冬天的体积的测量结果高30％左右，这无论是对用户或者供气公司而言都是不公平的。此外，膜式燃气表的输出信号为机械脉冲信号，无法远距离传输和电学直接计量，限制了燃气表功能的扩展。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种质量流量家用电子燃气表，它通过采集气体的流量后进行质量计量，解决气体的体积受环境温度和管道压力波动影响变化较大使计量存在差异的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：包括燃气表壳体以及穿过壳体的输气管道，所述输气管道由进气管段、检测管段和出气管段依次连接构成，所述检测管段包括主流气道和旁路气道，主流气道管中安装有一设有多个气流通道的圆柱体，主流气道壁上设有两个分别位于圆柱体的上、下游端的通孔，所述旁路气道为由密封连接在检测管段外壁的设有条形槽的底座和底座上密封连接的印刷电路板构成的气密性通道，底座上的条形槽连通主流气道壁上的两通孔，一热式质量流量传感芯片固接在印刷电路板面向底座条形槽一面，印刷电路板的另一面设有与质量流量传感芯片连接的信号处理装置，位于壳体上的数字显示器与信号处理装置的输出端连接，旁路气道的截面积小于主流气道的截面积。

由于采用了上述方案，检测管段包括主流气道和旁路气道，主流气道管中安装有一设有多个气流通道的圆柱体，当气体流入检测管段时，通过圆柱体对气体进行阻流，一部分气流可从主流气道壁的通孔流入旁路气道中。热式质量流量传感芯片固接在印刷电路板面向底座条形槽一面，通过热式质量流量传感芯片对进入旁路气道的气体进行流量采集，可以直接得到气流的质量流量，并由信号处理装置对信号进行放大、信号处理和补偿、存储、显示、控制，这样即使燃气气流的体积受环境温度和管道压力波动影响变化，对于测量结果也不会产生影响，即进入输气管道的气流体积与实际使用的质量流量不存在差异，这样可以使燃气表的计量精度提高，同时使燃气公司减少收入损失，以及提高客户服务质量，能够满足不同地区的需要。本实用新型的燃气表具有瞬时流量信号输出功能，利用瞬时流量信号，可以监控燃气泄露或者管道破裂预警，有效提高燃气***的安全性。

本实用新型与现有的膜式燃气表相比，通过少数零部件及元器件即可实现燃气计量，其结构非常简单，制造和装配难度降低；并且直接与专用的校准仪器连接即可对其校准，校准过程非常容易。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图为本实用新型的一种实施例。

附图中，1为管接头，2为“O”形密封圈，3为密封圈，4为进气管段，5为表壳，6为通孔，7为旁路气道，8为主流气道，9为圆柱体，10为螺钉，11为出气管段，12为底座，13为显示屏，14为热式质量流量传感芯片，15为印刷电路板，16为电动阀。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的一种质量流量家用电子燃气表，包括燃气表壳体5以及穿过壳体的输气管道，输气管道由进气管段4、检测管段和出气管段11依次连接构成，检测管段包括主流气道8和旁路气道7。一电动阀16设于进气管段4或出气管段11内，用于控制气流量。进气管段4的进气端与固定在表壳5上的管接头1气密性螺纹连接，进气管段的出气端与检测管段的主流气道8气密性插接；出气管段的进气端与检测管段的主流气道8出气端气密性插接，出气管段的出气端与另一固定在表壳5上的管接头1气密性螺纹连接。为保证气密性，进气管段4、出气管段11与管接头之间设置密封圈3，检测管段的主流气道8与进气管段4、出气管段11的配合处设置“O”形密封圈2。检测管段采用绝缘材料制成，主流气道8管中安装有一设有多个气流通道的圆柱体9，圆柱体9上的多个气流通道呈多个同心圆形状轴向贯通圆柱体；圆柱体通过螺钉10固定或粘结固定在检测管段的主流气道8管内。主流气道8壁上设有两个分别位于圆柱体的上、下游端的通孔6。旁路气道7采用绝缘材料制成，为提高燃气表在小流量条件下的测量灵敏度，可以在设计时在小流量范围内适当增加燃气表旁路气道和主流气道流速的比值(该比值也称为分流比)；当流量较大时，燃气表输出信号接近饱和，可以减小燃气表在大流量时的分流比。所述旁路气道7为由密封连接在检测管段外壁的设有条形槽的底座12和底座上密封连接的印刷电路板15构成的气密性通道，底座12上的条形槽连通主流气道壁上的两通孔6。一用于感应气体流速的热式质量流量传感芯片14固接在印刷电路板面向底座条形槽一面，印刷电路板的另一面设有与热式质量流量传感芯片连接的信号处理装置，位于壳体上的数字显示器与信号处理装置的输出端连接。信号处理装置包括设置在印刷电路板15上的连接质量流量传感芯片的模拟信号放大模块、A/D转换模块、数据处理和补偿模块、存储模块、显示模块、控制模块等，以及对各电路单元供电的供电模块。所述热式质量流量传感芯片与模拟信号放大模块连接，通过模拟信号放大模块将热式质量流量传感芯片输出的差分模拟信号放大，模拟信号放大模块与A/D转换模块连接，通过A/D转换模块转换成数字信号，更容易进行信号处理和补偿，A/D转换模块与数据处理和补偿模块连接，信号处理和补偿模块的主要作用在于噪音抑制、非线性补偿和其它各种补偿。数据处理和补偿模块分别与存储模块、显示模块、控制模块连接，由信号处理和补偿模块输出的信号呈线性关系，且对温度和压力变化不敏感，补偿算法和补偿系数可以存储在存储模块之内；显示模块通过设置在壳体上的显示屏显示气体瞬时流量、累计流量，以及提示信息，例如，当电源供电不足时，通过显示屏13显示需更换电池的提示等；控制模块与电动阀连接，主要用于控制阀门的开启、关闭。供电模块分别与上述这些模块连接，负责为上述电子模块供电。为延长电池寿命，所有的电子模块都采用低功耗设计，保证电池寿命在允许范围之内。旁路气道的截面积小于主流气道的截面积。主流气道管的内孔截面积与圆柱体上所有的气流通道的截面积之和的差≥旁路气道的截面积，使气流受阻后能分出足够的气流进入旁路气道用于检测。

本实用新型在工作过程中，当燃气由进气管段4进入检测管段的主流气道8中时，由于圆柱体9对气流产生一定的阻碍，迫使气流进行分流，其中大部分气流通过圆柱体9的气流通道流出，并流入到与主流气道连通的出气管段11，提供给用户使用。而少部分气流进入旁路气道中，通过旁路气道中的热式质量流量传感芯片对进入旁路气道的气体进行流量采集，并将采集的信号传输给信号处理装置进行处理，信号处理装置将所得的信号进行数据处理和补偿、存储、显示、控制，使用气量得到精确计量。而后从旁路气道中的流出的气流进入主流气道中，顺着出气管段流出供用户使用。

Claims (4)

1.一种质量流量家用电子燃气表，包括燃气表壳体以及穿过壳体的输气管道，其特征在于：所述输气管道由进气管段、检测管段和出气管段依次连接构成，所述检测管段包括主流气道和旁路气道，主流气道管中安装有一设有多个气流通道的圆柱体，主流气道壁上设有两个分别位于圆柱体的上、下游端的通孔，所述旁路气道为由密封连接在检测管段外壁的设有条形槽的底座和底座上密封连接的印刷电路板构成的气密性通道，底座上的条形槽连通主流气道壁上的两通孔，一热式质量流量传感芯片固接在印刷电路板面向底座条形槽一面，印刷电路板的另一面设有与质量流量传感芯片连接的信号处理装置，位于壳体上的数字显示器与信号处理装置的输出端连接，旁路气道的截面积小于主流气道的截面积。

2.根据权利要求1所述的质量流量家用电子燃气表，其特征在于：所述主流气道管的内孔截面积与圆柱体上所有的气流通道的截面积之和的差≥旁路气道的截面积。

3.根据权利要求1～2任一所述的质量流量家用电子燃气表，其特征在于：所述圆柱体上的多个气流通道呈多个同心圆形状轴向贯通圆柱体。

4.根据权利要求1所述的质量流量家用电子燃气表，其特征在于：所述设有多个气流通道的圆柱体通过螺钉固定或粘结固定在检测管段的主流气道管内。

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