壓縮天然氣加氣機現場檢定裝置的設計與研究

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，分析了目前壓縮天然氣加氣機檢定存在的問題，并在此基礎上，設計了一種壓縮天然氣加氣機現場檢定裝置，解決了目前壓縮天然氣加氣機現場檢定的問題，具有一定的實際意義，為加氣機的計量提供了技術保證。

關鍵詞：壓縮天然氣加氣機；現場檢定標準裝置；設計

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備，同時帶有計量和計價雙重裝置。根據計量法的有關規定，壓縮天然氣加氣機作為一種貿易結算的強制檢定計量器具，壓縮天然氣加氣機的計量準確與否影響著貿易的公平公正。為保證貿易雙方的合法權益，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，并發布了相關國家計量檢定規程。法定計量檢定機構應嚴格按照計量檢定規程的要求，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場檢定的。但是，在檢定過程中發現了一些問題，現有的普通加氣機現場檢定裝置在使用中有如下不足之處：1、現場檢定時，需要使用筆記本電腦接收數據并運行檢定程序，但筆記本電腦不能防爆，因此帶來了一定的安全問題；2、現場檢定時，要使用220V的電源對檢定裝置供電，給工作現場也帶來了嚴重的安全隱患。

3 壓縮天然氣加氣機現場檢定裝置

針對現有加氣機現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，給工作現場帶來了嚴重安全隱患的技術問題，本文提供一種新型加氣機現場檢定裝置。如圖1所示，它包括箱體1、攝像模塊2、無線發送模塊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的前表面裝設有壓力表12和嵌入式顯示屏13，箱體1內設有壓力傳感器14、質量流量計15、第一防爆殼16和第二防爆殼17，第一防爆殼16內設有單片機18，第二防爆殼17內設有鋰電池19和電源板；其中，壓力表12、壓力傳感器14和質量流量計15的輸入端與管路11連接，壓力傳感器14和質量流量計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內的氣體工作壓力并顯示，壓力傳感器14用于采集管路11內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，質量流量計15用于采集管路11內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的檢定數據進行模數轉換和存儲，并將處理后的數字信號通過無線發送模塊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的檢定過程參數，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、質量流量計15、單片機18、攝像模塊2和無線發送模塊3分別連接，即鋰電池19適于提供電源，并經電源板處理后分別給壓力傳感器14、質量流量計15、單片機18、攝像模塊2和無線發送模塊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的檢定過程參數，并會根據攝像模塊2獲取的加氣機示值以及質量流量計15采集的管路11內的平均加氣流量，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），且根據計算的誤差和預設的誤差來判斷加氣機是否合格。

4 壓縮天然氣加氣機現場檢定裝置的有益之處

本壓縮天然氣加氣機現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，消除了現場使用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送模塊置于加氣機現場，而將無線接收模塊和筆記本電腦置于加氣站辦公室內，因而解決了筆記本電腦加氣機檢定現場使用的防爆難題，在提高效率的同時確保了無安全隱患。

5 結論

加氣機的現場檢定由于是在加氣站現場進行，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，也污染了環境，所以，在設計中還需要加入天然氣的回收裝置，以便于計量檢定機構更好地為社會服務。

參考文獻：

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[4] 趙忠輝. 淺論壓縮天然氣加氣機的計量檢定[J]. 山東省優秀計量學術論文選編（2011年度），2012.

作者簡介：

第一作者：周輝，男，1990年01月出生，現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、檢測維修等工作。

第二作者：張正文，男，1986年04月出生，現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、檢測維修等工作。