燃气表是气体流量计中一种专门用以计量燃气体积流量的仪表。现广泛使用的燃气表,其计量的工作原理存在很大的问题,导致实质上不能准确计量。燃气表的工作原理大都是使燃气进入容积恒定的计量室,待充满后予以排出,通过一定的特殊机构将充气、排气的循环次数累积,并将计量单位转换成体积单位(一般是m3)后,显在指示面板上,从而可在指示面板上直接读取燃气所通过的量。燃气表内没有测量被计量燃气的压力和温度,更没有据压力和温度对所计体积进行修正的装置。但是由于气体中的可压缩性,上述工作原理中所谓的“充满”过于不严谨,大含糊,对气体进行计量笼统地讲“充满”,可以说是犯了不可原谅的错误。
据了解大多数城市的燃气压力都在1~2kPa之间波动,由于气体具有可以充满任意空间和可压缩的特性,且服从气体物态方程即:
P1V1
P2V2
——
=
——
T1
T2
式中:P1、V1、T1——某种气体在某一状态下的压力、体积和温度;
P2、V2、T2——该种气体在另一状态下的压力、体积和温度。
暂且假设被计量燃气压力在1~2kPa之间变化的过程中,温度和可燃成份的质量和百分比含量不变,那么据气体物态方程可知,在2kPa情况下计的1 m3的使用价值是在1kPa情况下计的1 m3的使用价值的两倍。可见这样的气体体积流量计量方法实在是不可取。
燃气若要以体积计量,由于气体具有可以充满任意空间和可压缩的特性,且服从气体物态方程可知,作为计量用的标准体积,必须对压力,温度作出明确的统一规定。当被计量燃气的状态偏离统一规定的压力和温度时,则应据气体物态方程折算到标准体积,离开了状态谈论气体体积是没有意义的。
当然要感知被计量燃气充满容积恒定的计量室时的压力和温度,并据气体物态方程将按传统方法计得的体积折算为计量的标准体积,势必使燃气表结构更复杂,要更多的经济投入,这对于燃气表刚开绐被采用的当时,几乎是不可能的。但是在传感技术和电子技术都已高度发达的今天,这已不是什么难事了,特别是对于已采用了单片机(即单片微型计算机)的预付费燃气表来说,完全可以利用单片机的富余功能,只要再增加压力和温度传感器,即可以完成被计量燃气状态的感知,并将按传统方法计得的体积折算为计量的标准体积。
在科学技术迅猛发展的今天,若能在上述基础上,进一步测得被计量燃气的可燃成份质量及含量,并据其燃烧值,实现热能的积算并显示,那么就能实现燃气用户的付费与所得到的使用价值一一对应。如做到了这一步,完全可以说是对燃气表进行了更新换代。
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