一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒把b置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒ǎ紫壤脷庀嗌V分析儀測量天然氣的組分，并根據(jù)天然氣組分確定天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量；然后計量天然氣的質(zhì)量流量；最后根據(jù)質(zhì)量發(fā)熱量和質(zhì)量流量確定天然氣的能量，，完成能量計量。本發(fā)明還提供了實現(xiàn)本發(fā)明方法的基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置。本發(fā)明方法利用氣相色譜分析儀測量天然氣的組分，并根據(jù)天然氣組分得到天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，再結(jié)合天然氣質(zhì)量流量測算出天然氣的能量，實現(xiàn)能量計量，是一種新的計量方式，且該計量方式更合理，更加準(zhǔn)確。
【專利說明】一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒把b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)庥嬃俊炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒ǎ约皩崿F(xiàn)基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是清潔、高效能源，因此越來越多的城鎮(zhèn)居民使用天然氣。燃?xì)獗硎怯嬃坑脩羧細(xì)馐褂昧康脑O(shè)備。目前的天然氣計量裝置，家庭用燃?xì)獗?皮模表)都是計量工況(實際工作時的情況)條件下的體積流量，然而由于天然氣的可壓縮性，在不同的溫度和壓力情況下的體積計量是不同的，導(dǎo)致燃?xì)庥嬃坎粶?zhǔn)確。目前的工商業(yè)用戶采用流量計與體積修正儀配合使用，把天然氣的體積都轉(zhuǎn)換到一個標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(在中國是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，101.325KPa和20攝氏度)，這樣就解決了體積流量可變導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確的問題，便于相關(guān)各方進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算。
[0003]用戶使用燃?xì)獾哪康氖谦@取熱能，如果按照使用的熱能多少來支付燃?xì)馐褂觅M(fèi)用顯得更合理。然而目前燃?xì)夤景大w積來收費(fèi)，由于天然氣的組成成分復(fù)雜，不同時間不同來源的天然氣的組成成分不同，每種成分的含量也差別較大，由于每種成分的發(fā)熱量不一樣，因此，即使在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的同樣體積的天然氣，由于組分的不同，天然氣的發(fā)熱量也是不一樣的。因此根據(jù)燃?xì)怏w積來計量也是不夠準(zhǔn)確的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的按照體積進(jìn)行燃?xì)庥嬃看嬖谟嬃坎粶?zhǔn)確的不足，提供一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒?，同時提供一種實現(xiàn)基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本`發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒ǎㄒ韵虏襟E:
[0007]步驟10:燃?xì)庥嬃垦b置接收氣相色譜分析儀測量的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)；
[0008]步驟20:燃?xì)庥嬃垦b置的微處理器根據(jù)天然氣的組分，測算天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量
Hn(Il) = Hq(I1)IM t M=JpjMj), /7(0 = 1--可(/_)];其中，Mj 為天然氣
// (/,)，/=IJ=I
中組分j的摩爾質(zhì)量，為天然氣作為理想氣體時，在燃燒參比條件溫度、壓力P1下
組分j的摩爾發(fā)熱量，Xj為天然氣中組分j的摩爾分?jǐn)?shù)，由氣相色譜分析儀測量得到，N為天然氣的組分?jǐn)?shù)量；
[0009]步驟30:利用燃?xì)庥嬃垦b置的質(zhì)量流量計數(shù)單元計量天然氣的質(zhì)量流量Vm ；
[0010]步驟40:燃?xì)庥嬃垦b置的微處理器根據(jù)天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量和質(zhì)量流量Vm，確定
天然氣的能量E，S = /Z0(Zl)XFw.完成能量計量。
[0011]本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)本發(fā)明方法的基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置，包括提供電能的電源單元，還包括微處理器，所述微處理器通過有線或無線方式接收氣相色譜分析儀傳輸?shù)奶烊粴饨M分?jǐn)?shù)據(jù)，微處理器還連接有用于計量天然氣質(zhì)量流量的質(zhì)量流量計數(shù)單元；微處理器根據(jù)天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)得到天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，再根據(jù)天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量和質(zhì)量流量確定天然氣的能量。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述氣相色譜分析儀設(shè)置于所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置中，氣相色譜分析儀通過I2C總線或485總線或串口或網(wǎng)絡(luò)接口連接微處理器。
[0013]較優(yōu)的，所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元。所述氣相色譜分析儀設(shè)置于燃?xì)夤艿赖目傒斎肟谔?，氣相色譜分析儀通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元。
[0014]較優(yōu)的，所述基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的壓力傳感器和聲光報警單元。所述基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的GSM/GPRS單元。所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的振動傳感器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明提供的基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒?，首先測量天然氣的組分，并根據(jù)天然氣的組分測算天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，再根據(jù)計量所得的質(zhì)量流量得到天然氣的能量，實現(xiàn)了基于能量計量，是一種全新的燃?xì)庥昧坑嬃糠绞?，且此種燃?xì)庥嬃糠绞礁侠怼?br> [0017]本發(fā)明基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置，氣相色譜分析儀將天然氣組分傳輸至微處理器后，微處理器根據(jù)天然氣的組分得到天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，質(zhì)量流量計數(shù)單元計量天然氣的質(zhì)量流量，微處理器根據(jù)天然氣的質(zhì)量發(fā)熱和質(zhì)量流量即可得到天然氣的能量，實現(xiàn)基于能量計量。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為實施例中所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒ǖ牧鞒虉D。
[0019]圖2為實現(xiàn)實施例中基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置的一種結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0020]圖3為實施例中基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置的另一種結(jié)構(gòu)組成框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合試驗例及【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0022]參考圖1，本發(fā)明提供了一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒?，包括以下步驟:
[0023]步驟10:利用氣相色譜分析儀測量天然氣的組分，燃?xì)庥嬃垦b置接收氣相色譜分析儀測量的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)。實施本步驟可采用兩種實施方式，其中一種實施方式是采用設(shè)置有基于MEMS的氣相色譜分析儀的燃?xì)庥嬃垦b置，氣相色譜分析儀通過I2C總線或485總線或串口與燃?xì)庥嬃垦b置的微處理器連接，氣相色譜分析儀采集的天然氣組分通過I2C總線或485總線或串口傳輸至燃?xì)庥嬃垦b置的微處理器。
[0024]另一種實施方式，由于同一個燃?xì)夤咎峁┙o各個用戶的天然氣的組分是一樣的，因此可以在燃?xì)夤镜?一個居民小區(qū))燃?xì)夤艿赖目傒斎肟谟脷庀嗌V儀測量天然氣的組分，再通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)(借助現(xiàn)有的智能燃?xì)庥嬃垦b置的抄表網(wǎng)絡(luò))傳輸給各個用戶的燃?xì)庥嬃垦b置。
[0025]步驟20:燃?xì)庥嬃垦b置根據(jù)天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)測算天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量/?%)，
【權(quán)利要求】
1.一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒?，其特征在于，包括以下步驟: 步驟10:燃?xì)庥嬃垦b置接收氣相色譜分析儀測量的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)； 步驟20:燃?xì)庥嬃垦b置的微處理器根據(jù)天然氣的組分，測算天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于能量計量的燃?xì)庥嬃糠椒?，其特征在于，步驟20中所述燃燒參比條件溫度h為20°C，壓力P1為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
3.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的一種基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置，包括提供電能的電源單元，其特征在于，還包括 微處理器，所述微處理器通過有線或無線方式接收氣相色譜分析儀傳輸?shù)奶烊粴饨M分?jǐn)?shù)據(jù)，微處理器還連接有用于計量天然氣質(zhì)量流量的質(zhì)量流量計數(shù)單元；微處理器根據(jù)天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)得到天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，再根據(jù)天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量和質(zhì)量流量確定天然氣的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述是基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述氣相色譜分析儀設(shè)置于所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置中，氣相色譜分析儀通過I2C總線或485總線或串口或網(wǎng)絡(luò)接口連接微處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述是基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述氣相色譜分析儀設(shè)置于燃?xì)夤艿赖目傒斎肟谔?，氣相色譜分析儀通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述是基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的壓力傳感器和聲光報警單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的GSM/GPRS單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于能量計量的智能燃?xì)庥嬃垦b置，其特征在于，所述基于能量計量的燃?xì)庥嬃垦b置還包括與微處理器連接的振動傳感器。
【文檔編號】G01F1/86GK103557899SQ201310521622
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】劉勛, 趙勇, 雷新民 申請人:成都千嘉科技有限公司