民用膜式燃气表检定装置（钟罩式）的自动化升级改造

李程

摘 要：为保障民用膜式燃气表测量结果的可靠性、准确性，根据《JJG577-2012膜式燃气表》检定规程的要求，需要对民用燃气表进行强制检定。传统的钟罩式膜式燃气表检定装置容易受到环境、人员、方法等因素影响造成误差，从而影响测量结果。钟罩式膜式燃气表检定装置经过自动化升级改造，使用成熟的自动控制技术，可以快速提高膜式燃气表的检定效率和质量。本文主要对检定装置的压力补偿、温度自动测量、图像识别等相关技术进行升级改造。

关键词：膜式燃气表；钟罩式检定装置；压力补偿；温度测量

中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0068-02

1 引言

当前，计量技术机构使用钟罩式膜式燃气表检定装置主要由钟罩、气源、U型管压力计、酒精温度计等设备组合而成。检定工作基本由检定人员手动完成，检定效率、检定质量难以得到控制。本文所述主要以原钟罩式燃气表检定装置为基础，对温度自动测量系统、压力补偿系统、图像识别系统进行升级，实现符合《JJG577-2012膜式燃气表》检定规程要求的自动化检定装置，从根本上解决膜式燃气表强制检定工作的效率和质量问题，从而提升计量技术机构的技术水平。

2 系统整体设计

如图1所示，该检定装置主要由标准装置、压缩气源、温度变送器、差压变送器、图像识别系统和PC机六个部分组成。

2.1 系统工作原理

钟罩和固定的液槽形成一个容积可变的密封空腔。钟罩下降过程中通过压力补偿机构，使其内部气体压力不随钟罩浸入密封液的深度而变化。以钟罩内有效容积为标准，当钟罩下降时，钟罩内气体经管道排往被检燃气表，以钟罩内排出的气体容量值与被检燃气表的累计流量值作比较，从而计算出被检燃气表的测量误差。

2.2 系统的技术指标及功能的实现

系统升级后测量范围为（0.016～6.0）m3/h，准确度等级不低于0.5%。主要实现的功能有环境温度、封液温度、钟罩出口气体的温度自动检测功能，被检燃气表的压力损失自动补偿功能，测量结果的自动识别功能，计算机软件部分为多单位联合研发。

3 温度自动检测系统

结合该装置运行的环境温度变化范围小的特点，本文选用了三只集成采集模块的pt100一体化热电阻温度计，如图2所示，分别用于测量室内环境温度、封液温度和钟罩出口气体温度。并将采集的实际温度经A/D转换后传送至计算机。环境温度点测量的实际温度超出检定规程要求时，温度信号触发报警装置，提醒检定人员及时调整温度，同时系统停止工作。封液温度和钟罩出口气体温度点测量的实际温度，通过计算机软件计算，折算为工况下的气体累计体积进行温度补偿。

4 压力补偿系统

由于钟罩下降过程中其内部气体压力需要保持恒定，不随钟罩浸入封液的深度而变化。且气体介质通过被检燃气表造成的压力损失均需要进行压力补偿。如图3所示，本文选用一支表压力传感器测量表前压力，选用三支差压变送器测量被检燃气表的压力损失。结合封液温度和出口气体温度，通过计算机软件，利用公式（1）进行压力补偿。

（1）

5 圖像识别系统

膜式燃气表图像识别系统主要由摄像部分、视频切换器、视频捕捉卡、图像分析软件、计算机等构成。首先在每只燃气表字轮的正对位置安装工业摄像头，读取字轮图像。视频切换器将读取的多路图像信息进行组合切换，将需要显示的信息输入视频捕捉卡中。经过计算机中的图像分析软件生成燃气表字轮读数并建立图库，实现图像自动识别的功能。识别结果如图4所示。

6 装置的测量能力

该装置改造完成后，本单位与燃气表厂甲和燃气表厂乙对同一块燃气表进行了数据比对。按照检定规程的要求选取了4.0m3/h、0.8m3/h、0.025m3/h三个检定点，分别通气100L、50L、20L，进行两次检定。测量结果如表1、表2所示。

测量结果最大示值误差为0.7%，符合规程要求。

测量结果最大示值误差为1.0%，符合规程要求。

8 结语

本单位对现有的钟罩式燃气表检定装置实施了自动化改造，结合《JJG577-2012膜式燃气表》检定规程的要求，应用pt100一体化温度变送器实现了环境温度、封液温度、钟罩出口气体的温度自动检测功能；应用表压传感器和差压变送器实现了被检燃气表的压力损失自动补偿功能；应用工业摄像头实现了测量结果自动识别功能。通过与燃气表厂商的数据比对，测量结果基本一致。该装置的自动化升级改造进一步加强了民用膜式燃气表检定工作的检定效率和质量，使计量技术机构的技术水平得以提升。

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