膜式燃气表的工作原理及结构原理

1、模式燃气表地工作原理. 膜式燃气表地工作原理：燃气表是利用气体在表体内流动过程中地压力差作为动力， 由阀 座、阀盖地相对位置来控制气体流向地分配 . 燃气表地膜盒由左右相 同地两个气体测量室组成， 每个气体测量室由一张柔软地膜片将其分 为两个相同地小计量室 . 当分配地气体依次进入四个小计量室，推动 膜片自由地摆动，膜片组件地运动通过摇杆带动连杆机构 （ 双曲柄摇 杆机构 ） 并使阀盖做旋转运动从而控制各计量室依次充气和排气，使 燃气表连续循环运动， 同时连杆机构地偏心转动齿轮通过齿轮地传动 驱动机械式单向计数器计数，最终通过计数器显示燃气表地排气 量 . . 预付费膜式燃气表地工作原理： b

2、5E2R。. p1Ean。燃气表采用逻辑加密卡 （简称卡 ）作为信息载体，当系统在电压监 测电路地监测下正常工作时， 控制模块从卡中读入数据， 并进行数据 交换，将燃气表地相关气量信息和工作状态等信息写入卡， 并通过卡 反馈到售气管理系统中 . 当用气时，控制模块接收来自采集模块地信 号，对表内地气量信息作相应地计量处理，当表内剩余气量降至时， 控制模块发出关闭阀门地指令以切断气路， 阻止用气， 直到用户重新 向燃气表输入所购地气量时，才可恢复用气，从而实现预付费管理 . 当控制模块接收到磁场干扰等信号时， 则会发出关阀指令以关断气路， 并将燃气表相应地状态信息送到显示， 当用户插入卡时， 控

3、制模块会 将这些状态信息写入卡， 当再次购气时， 售气管理系统会读取卡中地 这些状态信息并存蓄到数据库，实现信息地反馈膜式燃气表结构原理与设计制造一、前言煤气是一种可应用地气体燃料 ( 也称为燃气 ). 它可分为天然煤气 和人工煤气两大类，天然煤气是指地下蕴藏地天然气、矿层气、沼气 等，人工煤气主要包括焦炉煤气、发生炉煤气、水煤气、液化气、油 制气以及人工合成地可燃烧地其它气体等 . 现在人们主要更多使用地 还是天然气、焦炉煤气和人工合成燃气 . 煤气地计量是是随着煤气地 应用而不断发展起来地 . DXDiT。二、流量计地分类 流量计所有地测量流体流量地仪表统称为流量计或流量表 . 流量流体流

4、过一定截面地量称为流量 ( ).流量计从工作原理上可分为 :. 容积式流量计 . 速度式流量计 ;. 差压式流量计 . 质量流量计等 .其中:容积式流量计属于定排量类流量计， 在流量仪表中是准确度较高 地一类.它主要有 : 膜式燃气表、活塞表、齿轮表、腰轮表、湿式流量 计等 . RTCrp。在容积式流量计内部具有构成一定标准体积地空间， 通常称其为 容积式流量计地“计量空间”或“计量室” . 在给定流量计条件下， 该计量空间地体积上确定地 . 5PCzV。这种流量计地共同点在于、是以被测流体压差作为动力 ;、一般用来测量低压气体、液体流量 ;、具有计量准确度度较高、性价比高等优点 .三、膜式燃

5、气表地工作原理膜式燃气表主要由计量室、滑阀和显示器组成 . 由橡胶材料制成 地皮膜将计量室分成两部分， 滑阀使这两部分交替地与管道入口或出 口相通. 皮膜感受气体压力而在计量室内伸缩移动，使得计量室内两 部分气体交替地吸入和排出 . 滑阀地交替运动形成了气体地连续流动， 再由连动机构将滑阀地运动传给显示器以显示通过地体积 . jLBHr。燃气表是最具有代表性， 而且是使用最普遍地容积式流量计， 它 地基本工作原理如下图所示 :被测方桶容量标准器按上图原理进行正确计量，必须具备三个条件 :、首先要知道标准小容器满瓶时地正确容积 ;、在把液体灌入小容器时，中途不能有任何液体地滴漏 ; 、要正 确地

6、记录从小容器排出液体地次数 .膜式燃气表大多是由两个囊室、 两个隔膜 （简称两膜四室式 ） 、两 个滑阀 （ 或组合成一体地转阀 ） 两套摆杆曲柄机构 （ 合称为汇交力系 ） 和与之联动地计数器组成 . 两个囊室中各有一个定位在中间地可往复 翻转运动地皿型隔膜，将其分割成容积可变地个空腔，如下图所 示 : xHAQX。膜式燃气表地基本运动原理为 :膜式燃气表是一种机械仪表 , 皮 膜运动地推动力是依靠燃气表进出口处地气体压力差 . 它地源动力是 由高于常压地被测气体进入隔膜地一侧腔内所产生地压强推动隔膜 向另一侧移动而产生推动力 （ 也就是隔膜所牵动地立轴原地转动地扭 矩） ，当隔膜移到另一侧

7、地极限 （ 也称作死点 ）地位置时，力矩不再产 生能让隔膜返回地力， 就必须依靠第二个隔膜相继产生同样地力来带 动前一个隔膜作返回移动 ; 当改变第一个隔膜地出气口为进气口时， 这个隔膜地另一侧又有了气体地推动力而继续作往返运动， 并也能改 变第二个隔膜地移动方向 . 隔膜所牵动地立轴作往复地摆动运动，通 过其各自地摆杆、 连杆去牵动一个共用地曲柄轴， 当曲柄轴接收到地 扭矩相差一定地周期 （?） 时，就能做到连续转动，并由它带动滑阀来 改变进出气口地方向和带动一个计数装置， 从而达到连续自动计量地 目地. LDAYt。膜式燃气虽然结构各异， 但其计量原理却都基本相同， 都是遵循 上述基本原理

8、设计制造地 . 它是燃气进入容积恒定地计量室，待充满 后将其排出， 并通过一定地特殊机构， 将充气和排气地循环次数转换 成容积单位， 传递到燃气表外部地计数指示面板上， 直接读出燃气所 通过地容积量 . Zzz6Z。四、膜式燃气表地结构组成 主要由计量系统、 气路及气流分配系统、运动传送系统、累积数 显示系统四大部分组成 .、计量系统 : 有两个基本相同地计量室，由计量壳、膜片、平行板、折板、折板套及折板轴构成 . 作用是保证膜片往复摆动一周，有一个恒定容 积地气体输出 .、气路及气路分配系统 : 主要有接头、外壳、表内气管、分配室 及阀盖组成 .作用是供被计量气体按一定顺序地通道流动 . d

9、vzfv 。、运动传送系统 : 由立轴、大小拉杆、中轴支架组等构成 . 有两个 作用:（ 传递能量 ; 气体压力作用在膜片上形成膜片摆动地动力， 传送系 统将该力传递给阀盖进行直线滑动 （ 或转动、扇形摆动等 ），同时，传 送系统也将这力传给累积数显示系统， 使计数器各齿轮 （或字轮 ） 动转， 实现计量显示地目地 . rqyn1 。（ 改变运动形式 ; 表内动件地运动形式有转动、 直线滑动和扇形摆 动等，这些运动形式均由传动系统中地各连杆绞链加以实现 . Emxvx。、计数系统 : 由主动齿轮、交换齿轮及计数器组成 .五、膜式燃气表地结构型式膜式燃气表虽然其工作原理基本相同， 但结构型式呈多

10、样化， 最 明显地区别主要体现在以下四个方面 :、机芯: 有整体式和独立式两种 ;（ 独立机芯式 : 机芯能从外壳中独立分离出来， 计量室由专门囊壳 构成;优点: 外壳与囊壳间形成一个较大地空间，有利于空气地净化， 对燃气地适应性较强; 它地壳体零件多由钢板冲压而成，成本较低 ;缺点: 外形较大，装配性不优，拆修不便 .( 整体式燃气表 : 壳体铸造成形，既是外壳，也是计量壳 ;优点: 结构紧凑，外形小巧 ; 外壳采用螺钉紧扣，故装配性较好， 容易拆开维修 .缺点:机芯与表壳是一整体， 无法独立分离 ; 少一个燃气净化空间， 对燃气适应性较差 ;壳体一般由铝合金压铸而成，成本较高 . SixE

11、2。、滑阀盖 : 有直线滑动型、转动型及扇形摆动型三种 ;直线滑动 型和扇形摆动型滑阀一块表两个 ; 转动型滑阀一块表一个，但由于需 要换向才能拨动计数器地主动轮， 故结构上虽少一个滑阀， 但要多一 对换向齿轮 . 6ewMy。、接头: 单管和双管 ;单管接头气表虽比双管接头气表少一个接头， 但单管是因两管组合成一体，结构复杂，所用材料也不比两管地少， 加工也较困难 . kavU4。、计数器: 字轮式、指针式及卡数字式 . 字轮式计数器地最小分格 值较小(以表型地计数器为例，其最小分度值为 ) ，便于检定校验 . y6v3A。六、膜式燃式表地特性曲线理想地膜式燃气表计量误差是零，其计量误差曲线

12、是轴 . 但是一 般实际典型地误差曲线如下图所示，其中横坐标轴为检定地流量点， 纵坐标轴为相对误差值 (). 由于实际生产工艺、装配等因素影响，实 际上每个燃气表地误差曲线都是不相同地 . 压力损失也是膜式燃气表 地一个重要指标，图所示是膜式燃气表地典型压力损失曲线图 . M2ub6。七、膜式燃气表地构造膜式燃气表地种类虽然很多， 但根据其基本构造地主要特点， 最 常见地表型分为风箱式和独立内芯式两种， 还有一种是混合式膜式燃 气表. 下面对以上三种类型地燃气表地基本构造和特点分别阐述 . 0YujC。( 一) 、风箱式、基本构造各组成部件地型式如下表所示 :计量室隔板四室式气门座外向式联动装

13、置非对称式计数装置指针式外壳焊接镀锡铁皮风箱式膜式燃气表工作原理大致如前述 . 不同之处在于这种燃气 表地气门室是属于封闭式，即横隔板上部被隔成机械室和气门室 . 由 于燃气不会进入机械室，因此，可以打开表地顶盖露出传动机构，来 进行燃气表地校验，以便调整表地误差 . eUts8。、联动装置它地联动装置属于非对称水平式， 但为了保证燃气表能连续平滑 地运转，必须具备以下三个条件 :() 、整阀条件 : 即当皮膜行程到达终点时，连杆应与调节臂相重 合，或成为一条直线到达“死点” . 此时，气门盖必须与通向皮膜两 侧计量室地气门座上地气门口对准， 处于相应地进气和排气地切换状 态 . 这种决定气门

14、盖位置地条件称为整阀条件 ; sQsAE。() 、“死点”地等分条件 : 由于在“死点”时，转动曲柄地力矩 最小，所以，“死点”应平均分布在一个运动周期之内 ; GMsIa。() 、整膜条件 : 前后两个皮膜夹盘地行程应相等，而且应与隔板 相对称.能够满足以上条件地机构叫做整联动机构 .( 二 ) 、独立内机式、基本构造计量室四室式独立内机式气门座平行式联动装置点对称垂直曲柄计数装置直读式外壳冲压镀锡铁皮独立内机式燃气表工作时气门盖是由另一侧牵动臂直接驱动地 . 该表曲柄地旋转机构由两根立轴地牵动臂 (摇杆和活动连杆 ) 连接，围 绕共同地曲柄轴而摆动， 曲柄地一端使带有曲臂地水平轴转动， 通

15、过 齿轮带动计数装置进行计量显示 . 由于前后曲柄销相差 ?，所以，当一 个到达死点时，另一个正在运动，从而使曲柄能连续进行旋转 . 另外 还有一种独立内机式燃气表， 内部构造除计量室外， 其余都是另一种 型式. 气门盖做成扇状，依靠与牵动臂连在一起地气门旋杆地作用， 在气门座上左右摆动来控制气门地进、排气 . 这种表地联动装置是属 于非对称式水平曲柄机构， 其误差调节可以通过计数装置内变换齿轮 地调换，或直接在曲柄上调节螺钉地位置移动来进行 . TIrRG。、独立内机式燃气表地优点 :() 、外形尺寸小，表形精致 ;() 、漏气可能性减小 ; 燃气表地漏气有内部漏气和外部漏气两种， 由于独立

16、内机式机芯地周围充满着燃气，所以压差很小，不易泄漏 另外，独立内机式燃气表地加工准确度要求高， 组装准确度也容易得 到保证，这些都有处于防止漏气 . 7EqZc。、独立内机式燃气表地缺点 : 独立内机式燃气表也有一定地缺点 : 由于皮膜地有效受压面积小， 转动力矩因而也减小 ; 由于曲柄转速高，零部件精度高，配差严密， 对燃气地质量反应很敏锐， 当燃气中杂质含量高时， 对燃气地准确计 量不利 . lzq7I 。( 三 ) 、混合式、基本构造主要由表壳本体、上壳及计数器构成 .() 、表壳本休 : 用铝合金高压压铸而成，成型件已包括了隔板、 计量腔室、进出气通道、主轴安装孔、气门座定位孔等，只要

17、经过少 量地金切加工就能进入装配 . 而且铸件精度高，装配位置准确，可靠 地保证了燃气表地装配质量 . 计量皮膜大多采用圆盆状地合成橡胶皮 膜，具有耐久性能，皮膜夹盘、压边圈一起固定于壳体上即成为计量 室 . zvpge。() 、上壳 : 用铝合金压铸而成，进出气口一体成型，安装尺寸稳定.() 、计数器 : 采用直读式计数器，误差调整与独立内机式一样 .、特点:() 、壳体强度高，使用寿命长，可永久使用，维修时只要调换易 损件即可;() 、制造精度高，材料费用所占比例比人工大 ;() 、装有误差匹配装置，计量性能好 ;() 、由于运动时阻力减小，增大了表地驱动力 ;() 、混合式燃气表大批量生

18、产性能比较稳定， 而且装配工艺容易 转入自动化 .八、膜式燃气表地材料( 一 ) 、薄钢板选用或钢号地薄钢板 (一般为厚度 ) ，主要用于表地冲压材料 . 表 壳需深冲拉伸成型，必须用冷轧板深拉伸薄板，为防腐蚀，成型后需 表面热镀锡 . 其它冲压件，如皮膜盒、导向板、皮膜夹盘、计数器门 框等，可以直接采用地镀锡薄钢板制作 . NrpoJ。( 二 ) 、有色金属常用地有铜合金、铝合金及锡合金等 . 铜合金主要是铅黄钢，一般用于表内地传动部件，如立轴、曲柄 轴、气门座或气门盖轴、水平轴、填料座及轴承座等 . 目前，已逐渐 被不锈钢代替 . 1nowf。铝合金一般是压铸用铝合金，主要用于制作表壳、分配室、计数器地字轮架等 ; 另一种是铝镁合金板或棒材，主要用于牵动臂、套筒 等部件 . f