IC卡超声波燃气表

一、概述

超声波燃气表（ ultrasonic gas meter），是利用超声波在流体中的传播特性来测量燃气流量的仪表。其由特殊制造的高强度壳体、测压接头、超声波换能器、显示装置、信号采集处理和储存的电子单元组成。是具有直接检测流体温度、压力并将输入的流量信号换算成标准状态体积的装置。

根据功能和管理实现方式，超声波燃气表可分为以下几种：

1、根据换能器数目分为单声道、双声道和多声道；

2、根据数据传送方式可分为IC卡式、无线远传式、有线远抄式；



 

二、工作原理

燃气表以测量声波在流动介质中传播的时间与流量的关系为原理。通常认为声波在流体中的实际传播速度是由介质静止状态下声波的传播速度（）和流体轴向平均流速（）在声波传播方向上的分量组成。

（工作原理示意图）

 

顺流和逆流传播时间与各量之间的关系见式（1）和式（2）。

(1)

(2)

式中：

 ——  超声波在流体中顺流传播的时间，s；

   —— 超声波在流体中逆流传播的时间，s；

    ——  声道长度，m；

   ——  声波在流体中传播的速度，m/s；

  ——  流体的轴向平均值，m/s；

   ——  声道角，（°）。

可利用式（1）和式（2）得出流体流速的表达式见式（3）。

(3)

(4)

将测得的多个声道的流体流速，i=1,2,…,; 利用数学的函数关系联合起来，可得到管道平均流速的估计值，乘以过流面积A，即可得到体积量，见式（5）和式（6）。

(5)

(6)

式中：

k  —  声道数 。



 

三、主要功能

1、计量功能：具有准确计量功能，在≤q≤流量范围内，其最大误差不超过±1.0%；在≤q＜流量范围内，最大允许误差不超过最大误差的2倍；基本误差在JJG 577规定的实验条件下，多次独立测量误差间的最大差值不超过0.6％。

2、控制功能：有预付费功能的燃气表燃气表可正确读取预购气量值，当燃气表剩余气量降至设定值时，燃气表应能自动关闭阀门，切断气源；再次输入气量后，燃气表应自动恢复供气；当电源电压降至设计电压时，能在设定时间内关阀；当具有远传功能时能在远程控制关断阀门。

3、数据功能：具有数据上传、数据储存与恢复功能。断电后能保持数据，恢复供电后能正常工作，且数据与断电前一致；数据保存时间不少于24个月；上传数据与表内数据一致。

4、防护功能：具备经外力破坏方能拆卸的防护封印；外壳防护等级符合GB 4208中IP64等级要求。

5、抗干扰性能：防静电和磁场干扰，被干扰能正常使用或自动关闭阀门；静电放电抗扰度符合GB/T 17626.2中的2级标准要求；对辐射电磁场不敏感，符合GB/T 17626.3中的3级的标准要求。

6、防爆性能：电子部件防爆性能符合GB 3836.1和GB 3836.4相关要求；阀门

密封性好，当阀门处于关闭状态，进气压力为5kPa时，阀门的允许内泄漏量小于等于0.55L/h；输入1.5倍的最大工作压力时整机不泄露。

 

四、规范性标准文件

GB 3836.1  爆炸性环境  第1部分：设备  通用要求

GB 3836.4  爆炸性环境  第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

GB 4208   外壳防护等级（IP代码）

GB/T 6968  膜式燃气表

GB/T 2423.17  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾

GB/T 17626.2  电磁兼容  试验和测量技术  静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3  电磁兼容  试验和测量技术  射频电磁场辐射抗扰度试验

CJ/T 112-2008  IC卡膜式燃气表

CJ/T 188  用户计量数据传输技术条件

JJG 577-2005  膜式煤气表检定规程