压缩天然气加气机现场检定装置的设计与研究

周辉+张正文

摘 要：本文从压缩天然气加气机的检定意义出发，分析了目前压缩天然气加气机检定存在的问题，并在此基础上，设计了一种压缩天然气加气机现场检定装置，解决了目前压缩天然气加气机现场检定的问题，具有一定的实际意义，为加气机的计量提供了技术保证。

关键词：压缩天然气加气机；现场检定标准装置；设计

1 概述

压缩天然气加气机是作为天然气输出终端专用计量设备，同时带有计量和计价双重装置。根据计量法的有关规定，压缩天然气加气机作为一种贸易结算的强制检定计量器具，压缩天然气加气机的计量准确与否影响着贸易的公平公正。为保证贸易双方的合法权益，我国已将压缩天然气加气机纳入国家强制检定工作计量器具的范畴，并发布了相关国家计量检定规程。法定计量检定机构应严格按照计量检定规程的要求，定期对加氣机进行检定。

2 目前压缩天然气加气机检定存在的问题

目前，大多数压缩天然气加气机的周期检定都是使用加气机检定装置进行现场检定的。但是，在检定过程中发现了一些问题，现有的普通加气机现场检定装置在使用中有如下不足之处：1、现场检定时，需要使用笔记本电脑接收数据并运行检定程序，但笔记本电脑不能防爆，因此带来了一定的安全问题；2、现场检定时，要使用220V的电源对检定装置供电，给工作现场也带来了严重的安全隐患。

3 压缩天然气加气机现场检定装置

针对现有加气机现场检定装置在使用中存在的笔记本电脑不能防爆以及要使用220V的电源对检定装置供电，给工作现场带来了严重安全隐患的技术问题，本文提供一种新型加气机现场检定装置。如图1所示，它包括箱体1、摄像模块2、无线发送模块3、无线接收模块4及笔记本电脑5；箱体1上贯通有供气体流过的管路11，箱体1的前表面装设有压力表12和嵌入式显示屏13，箱体1内设有压力传感器14、质量流量计15、第一防爆壳16和第二防爆壳17，第一防爆壳16内设有单片机18，第二防爆壳17内设有锂电池19和电源板；其中，压力表12、压力传感器14和质量流量计15的输入端与管路11连接，压力传感器14和质量流量计15的输出端与单片机18和嵌入式显示屏13的输入端连接。

本检定装置中压力表12用于检测管路11内的气体工作压力并显示，压力传感器14用于采集管路11内的气体工作压力并传输至单片机18和在嵌入式显示屏13上显示，质量流量计15用于采集管路11内的平均加气流量并传输至单片机18和在嵌入式显示屏13上显示；摄像模块2的输出端也与单片机18的输入端连接，摄像模块2用于获取加气机示值并传输至单片机18；单片机18的输出端顺序连接无线发送模块3、无线接收模块4和笔记本电脑5，具体地，单片机18对包括气体工作压力、平均加气流量和加气机示值在内的检定数据进行模数转换和存储，并将处理后的数字信号通过无线发送模块3和无线接收模块4传输至笔记本电脑5；笔记本电脑5运行其存储器中预存的检定程序，检定程序显示包括工作压力和平均加气流量在内的检定过程参数，并自动计算加气机示值误差和判断加气机是否合格；锂电池19的输出端与电源板的输入端连接，电源板的输出端与压力传感器14、质量流量计15、单片机18、摄像模块2和无线发送模块3分别连接，即锂电池19适于提供电源，并经电源板处理后分别给压力传感器14、质量流量计15、单片机18、摄像模块2和无线发送模块3供电。

在检定软件方面，笔记本电脑5运行检定程序的过程中，检定程序会显示包括工作压力和平均加气流量在内的检定过程参数，并会根据摄像模块2获取的加气机示值以及质量流量计15采集的管路11内的平均加气流量，来自动计算加气机示值相对于平均加气流量的误差（即加气机示值与平均加气流量之间的差值），且根据计算的误差和预设的误差来判断加气机是否合格。

4 压缩天然气加气机现场检定装置的有益之处

本压缩天然气加气机现场检定装置使用锂电池作为电源并将其置于第二防爆壳内，消除了现场使用220V电源对检定装置供电的电火花隐患，提升了检定装置的便携性和安全性；同时，使用无线发送模块和无线接收模块进行信号传输，具体使用时可将无线发送模块置于加气机现场，而将无线接收模块和笔记本电脑置于加气站办公室内，因而解决了笔记本电脑加气机检定现场使用的防爆难题，在提高效率的同时确保了无安全隐患。

5 结论

加气机的现场检定由于是在加气站现场进行，检定条件和检定方法均受到很大程度的限制。由于介质是天然气，加气站如果没有放空天然气的回收装置，在检定过程中将会有大量的天然气直接排放到大气中，不仅造成了能源的浪费，也污染了环境，所以，在设计中还需要加入天然气的回收装置，以便于计量检定机构更好地为社会服务。

参考文献：

[1] 马占东. 压缩天然气加气机检测装置系统设计与试验研究[J]. 中国计量学院，2013.

[2] 张朋，朱永宏，张柯. 压缩天然气（CNG）加气柱检定系统研究[J]. 计测技术，2014.

[3] 鲁彩琴. CNG加气机的在线检定及存在问题[J]. 内蒙古科技与经济.2014.

[4] 赵忠辉. 浅论压缩天然气加气机的计量检定[J]. 山东省优秀计量学术论文选编（2011年度），2012.

作者简介：

第一作者：周辉，男，1990年01月出生，现工作于马鞍山市度量衡管理所，主要从事仪器仪表的检定校准、检测维修等工作。

第二作者：张正文，男，1986年04月出生，现工作于马鞍山市计量测试研究所，主要从事仪器仪表的检定校准、检测维修等工作。