从超声波燃气表的发展窥探领先的中国技术

  随着燃气输气管道的兴建与普及，燃气表如雨后春笋般涌现，从机械式到电子式，从膜式到超声波，新概念新技术的不断涌现，各种流量计的准确度及应用限制范围也在不断提高。

  机械式膜式燃气表，是通过机械滚轮实现的，机械滚轮依据使用的气量进行加操纵，每使用一个单位，滚轮技术加一，实现气量计量记录。

  机械式膜式燃气表的优点是技术成熟、计量可靠、质量稳定，但其结构较为复杂、体积大，安装费用较高，人工抄表花费大，这些缺点使其发展受到了一定的阻碍。

  电子式膜式燃气表是在传统机械式基础上进行改进，增加了电子计量方式、显示功能、预支费和远程抄表功能，实现了半电子化。最核心部分是增加电子计量方式，通常情况下，会在机械滚轮上，并在最高精度位置装有磁铁，并且在滚轮的上下方装有两个干簧管，当磁铁没到达干簧管位置时，俩干簧管断开；当磁铁转到其中一个干簧管位置时，干簧管吸合。

  电子式膜式燃气表技术上改进小，计量可靠性得到保证，新增的电子计量方式，实现了半电子化，有效解决了人工抄表的难题。但传统皮膜表不适合用在较脏的沼气管道上，沼气中的气体杂质、水汽会造成较大程度的机械磨损，影响计量的准确度。同时在高浓度H2S条件下容易被腐蚀，对燃气表本身寿命产生严重的影响，常规使用的寿命变短；其承压能力也相对较差，在压力波动时容易损坏；这些无疑制约着膜式燃气表的发展。

  自20世纪90年代，气体超声波燃气表开始应用，包括时差式超声波流量计、频差式超声波流量计、插入式超声波流量计等。超声波燃气表由于其全电子机构特点，与以往的机械表相比在机械噪音、精度、量程、可重复性以及寿命、维护上都有着绝对优势。

  如现在市面上的超声波流量计BF-2000，体积小、重量轻，重复性好，压损小，常规使用的寿命长；智能化，全电子式的结构，可以扩展为预支费表或无线抄表功能。

  该超声波流量计大多数都用在测量户用沼气中CH4的流量和浓度，采用时差法，利用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测其在介质中的顺流和逆流传播时间来测量流体的流速，再通过流速来计算流量，是一种间接、非接触式的测量仪表，测量精度高、量程宽、耐压力、耐腐蚀；体积较小，便于安装。

  现在国内市面上的超声波燃气表的探头主要进口于日本、欧洲等地区。而该款超声波流量计的特制陶瓷探头为自主研发，已申请了国家专利，并实施了PCT国际专利保护，是国内第一款自主研发的采用超声波气体流量技术的测量仪表。

  同时该超声波流量计无皮膜，探头采用特制陶瓷超声波探测器，无可拆卸部件，进一步提升了流量计的耐腐的能力和可抗压能力；内置温度传感器，其温度测量功能，能缩短冬天（0℃）、夏天（37℃）的计量误差，保证了不同时期流量计测量精度的稳定性。

  超声波气体流量技术对在高水分、高浓度H2S、多杂质条件下的沼气都能进行较为稳定的计量，且保持较长的工作寿命。那么只要对燃气表的测量组分做调整，超声波气体流量技术对煤气、天然气等较为干净的气体进行计量，其优势更不在话下了。

  不难看出，超声波燃气表较传统皮膜燃气表而言，在精度、量程、可重复性、耐腐蚀、抗压力、常规使用的寿命等方面，都有这无可比拟的优势，是传统膜式燃气表的最佳替代产品，也是燃气公司提高管理和效益的优先选择。