膜式燃气表的工作原理及结构原理

模式燃气表的工作原理

1.膜式燃气表的工作原理：

燃气表是利用气体在表体内流动进程中的压力差作为动力，由阀座、阀盖的相

对位置来控制气体流向的分派。燃气表的膜盒由摆布相同的两个气体测量室组成，

每一个气体测量室由一张柔软的膜片将其分为两个相同的小计量室。当分派的气体

挨次进入四个小计量室，推动膜片自由的摆动，膜片组件的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挨次充气和排气，使燃

气表持续循环运动，同时连杆机构的偏心转动齿轮通过齿轮的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的排气量。2.预付费膜式燃气表的工作原理:

燃气表采用逻辑加密卡（简称IC卡）作为信息载体，当系统在电压监测电路的监

测下正常工作时，控制模块从IC卡中读入数据，并进行数据互换，将燃气表的相关

气量信息和工作状态等信息写入IC卡，并通过IC卡反馈到售气管理系统中。当用

气时，控制模块接收来自搜集模块的信号，对表内的气量信息作相应的计量处置，

当表内剩余气量降至0时，控制模块发出关闭阀门的指令以切断气路，阻挠用气，

直到用户从头向燃气表输入所购的气量时，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，那末会发出关阀指令以关断气路，并将燃气

表相应的状态信息送到LCD显示，当用户插入IC卡时，控制模块会将这些状态信

息写入IC卡，当再次购气时，售气管理系统会读取IC卡中的这些状态信息

并存蓄到数据库，实现信息的反馈。

膜式燃气表结构原理与设计创造

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一、刖§

煤气是一种可应用的气体燃料(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的天然气、矿层气、沼气

等，人工煤气要紧包括焦炉煤气、发生炉煤气、水煤气、液化气、油

制气和人工合成的可燃烧的其它气体等。此刻人们要紧更多利用的仍

是天然气、焦炉煤气和人工合成燃气。煤气的计量是是随着煤气的应

用而不断发展起来的。

二、流量计的分类

流量计…一所有的测量流体流量的仪表统称为流量计或者流量表。

流量-----流体流过必然截面的量称为流量(Howrate)o

流量计从工作原理上可分为：

1.容积式流量计2速度式流量计；

3.差压式流量计;4.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

的一类。它要紧有:膜式燃气表、活塞表、齿轮表、腰轮表、湿式流量

计等。

在容积式流量计内部具有组成必然标准体积的空间，通常称其为

容积式流量计的“计量空间”或者“计量室在给定流量计条件下，该

计量空间的体积上确信的。

这种流量计的一起点在于：

一、是以被测流体压差作为动力；

二、一样用来测量低压气体、液体流量；

3、具有计量准确度度较高、性价比高等优势。

三、膜式燃气表的工作原理

膜式燃气表要紧由计量室、滑阀和显示器组成。由橡胶材料制成的

皮膜将计量室分成两部份，滑阀使这两部份交替地与管道入口或者出

口相通。皮膜感受气体压力而在计量室内伸缩挪移，使得计量室内两部

份气体交替地吸入和排出。滑阀的交替运动形成为了气体的持续流动，

再由连动机构将滑阀的运动传给显示器以显示通过的体积。

燃气表是最具有代表性，而且是利用最普遍的容积式流量计，它

的大体工作原理如以下图所示：

被测方桶容量

标准器

按上图原理进行正确计量，必需具有三个条件：

一、第一要明白标准小容器满瓶时的正确容积；

二、在把液体灌入小容器时，半途不能有任何液体的滴漏;3、

要正确地记录从小容器排出液体的次数。

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（或者组合成一体的转阀）两套摆杆曲柄机构（合称为汇交力系）和

与之联动的计数器组成。两个囊室中各有一个定位在中间的可往复翻

转运动的皿型隔膜，将其分割成容积可变的4个空腔，如以下图所示：

膜式燃气表的大体运动原理为:膜式燃气表是一种机械仪表,皮膜运

动的推动力是依托燃气表进出口处的气体压力差。它的源动力是由高

于常压的被测气体进入隔膜的一侧腔内所产生的压强推动隔膜向另

一侧挪移而产生推动力（也确实是隔膜所爰动的立轴原地转动的扭矩）,

当隔膜移到另一侧的极限（也称作死点）的位置时，力矩再也不产生能

让隔膜返回的力，就必需依托第二个隔膜接踵产生一样的力来带动前

一个隔膜作返回挪移;当改变第一个隔膜的出气口为进气口时.，那个隔

膜的另一侧又有了气体的推动力而继续作来回运动，并也能改变第二

个隔膜的挪移方向。隔膜所牵动的立轴作往复的摆动运动，通过其各自

的摆杆、连杆去牵动一个共用的曲柄轴，当曲柄轴接收到的扭矩相差

必然的周期（90?）时，就能够做到持续转动，并由它带动滑阀来改变进

出气口的方向和带动一个计数装置，从而达到持续自动计量的目的。

膜式燃气尽管结构各异，但其计量原理却都大体相同，都是遵循

上述大体原理设计创造的。它是燃气进入容积恒定的计量室，待充满

后将其排出，并通过必然的特殊机构，将充气和排气的循环次数转换

成容积单位，传递到燃气表外部的计数指示面板上，直接读出燃气所

通过的容积量。

四、膜式燃气表的结构组成

要紧由计量系统、气路及气流分派系统、运动传送系统、积累数

显示系统四大部份组成。

一、计量系统:有两个大体相同的计量室，由计量壳、膜片、平

行板、折板、折板

套及折板轴组成。作用是保证膜片往复摆动一周，有一个恒定容

积的气体输出。

二、气路及气路分派系统:要紧有接头、外壳、表内气管、分派

室及阀盖组成。作用是供被计量气体按必然顺序的通道流动。

3、运动传送系统:由立轴、大小拉杆、中轴支架组等组成。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的动力，传送系

统将该力传递给阀盖进行直线滑动（或者转动、扇形摆动等），同时，传

送系统也将这力传给积累数显示系统，使计数器各齿轮（或者字轮）动转,

实现计量显示的目的。

（改变运动形式;表内动件的运动形式有转动、直线滑动和扇形摆

动等，这些运动形式均由传动系统中的各连杆绞链加以实现。

4、计数系统:由主动齿轮、互换齿轮及计数器组成。

五、膜式燃气表的结构型式

膜式燃气表尽管其工作原理大体相同，但结构型式呈多样化，最

明显的区别要紧体此刻以下四个方面：

一、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

组成；

优势:外壳与囊壳间形成一个较大的空间，有利于空气的净化，

对燃气的适应

性较强;它的壳体零件多由钢板冲压而成，本钱较低;

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；

优势: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;壳体一样由铝合金压铸而成，本钱较高。

二、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

要换向才干拨动计数器的主动轮，故结构上虽少一个滑阀，但要多一

对换向齿轮。

3、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的

少，加工也较艰难。

4、计数器:字轮式、指针式及IC卡数字式。字轮式计数器的最小

分格值较小(以表型的计数器为例，其最小分度值为，便于检定校

验。

六、膜式燃式表的特性曲线

理想的膜式燃气表计量误差是零，其计量误差曲线是X轴。可

是一样实际典型的误差曲线如以下图所示，其中横坐标X轴为检定

的流量点，纵坐标Y轴为相对误差值(％)。由于实际生产工艺、装配

等因素妨碍，事实上每一个燃气表的误差曲线都是不相同的。压力损

失也是膜

式燃气表的一个重要指标，图5所示是膜式燃气表的典型压力损

失曲线图。

七、膜式燃气表的构造

膜式燃气表的种类尽管不少，但依照其大体构造的要紧特点，最

多见的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的燃气表的大体构造和特点别离论述。

（一）、风箱式

一、大体构造

各组成部件的型式如下表所示：

计量室隔板四室式

气门座外向式

联动装置非对称式

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。不同的地方在于这种燃

气表的气门室是属于封锁式，即横隔板上部被隔成机械室温和门室。

由于燃气可不能进入机械室，因此，能够打开表的顶盖露出传动机构，

来进行燃气表的校验，以便调整表的误差。

二、联动装置

它的联动装置属于非对称水平式，但为了保证燃气表能持续滑腻

地运转，必需具有以下三个条件：

⑴、整阀条件:即当皮膜行程抵达终点时，连杆应与调剂臂相重

合，或者成为一条直线抵达“死点”。现在，气门盖必需

与通向皮膜双侧计量室的气门座上的气门口对准，处于相应的进

气和排气的切换状态。这种决定气门盖位置的条件称为整阀条件；

(2)、“死点”的等分条件:由于在“死点”时，转动曲柄的力矩最小,

因此，“死点”应平均扩散在一个运动周期之内；

(3)、整膜条件:先后两个皮膜夹盘的行程应相等，而且应与隔板

相对称。

能够知足以上条件的机构叫做整联动机构。

(二)、独立内机式

一、大体构造

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的。

该表曲柄的旋转机构由两根立轴的牵动臂(摇杆和活动连杆)连接，围

绕一起的曲柄轴而摆动，曲柄的一端使带有曲臂的水平轴转动，通过

齿轮带动计数装置进行计量显示。由于先后曲柄销相差90?,因此，

当一个抵达死点时，另一个正在运动，从而使曲柄能持续进行旋转。

此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，依托与牵动臂连在一路的气门旋杆的作

用，在气门座上摆布摆动来控制气门的进、排气。这种表的联动

装置是属于非对称式水平曲柄机构，其误差调剂能够通过计数装置内

变换齿轮的调换，或者直接在曲柄上调剂螺钉的位置挪移来进行。

二、独立内机式燃气表的优势：

(1)、外形尺寸小，表形精致；

(2)、漏气可能性减小;燃气表的漏气有内部漏气和外部漏气两种，

由于独立内机式机芯的周围充满着燃气，因此压差很小，不易泄漏。

此外，独立内机式燃气表的加工准确度要求高，组装准确度也容易患到

保证，这些都有处于避免漏气。

3、独立内机式燃气表的缺点：

独立内机式燃气表也有必然的缺点:由于皮膜的有效受压面积小，

转动力矩因此也减小;由于曲柄转速高，零部件精度高，配差精密，

对燃气的质量反映很灵敏，当燃气中杂质含量高时，对燃气的准确计

量不利。

(三)、混合式

一、大体构造

要紧由表壳本体、上壳及计数器组成。

⑴、表壳本体: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，只要通过少

量的金切加工就能够进入装配。而且铸件精度高，装配位置准确，靠

得住地保证了燃气表的装配质量。计量皮膜大多采用圆盆状的合成橡

胶皮膜，具有耐久性能，皮膜夹盘、压边圈一路固定于壳体上即成为

计量室。

(2)、上壳:用铝合金压铸而成，进出气口一体成型，安装尺寸稳

固。

(3)、计数器:采用直读式计数器，误差调整与独立内机式一样。

二、特点：

(1)、壳体强度高，利用寿命长，可永久利用，维修时只耍调换

易损件即可；

(2)、创造精度高，材料费用所占比例比人工大；

(3)、装有误差匹配装置，计量性能好；

(4)、由于运动时阻力减小，增大了表的驱动力；

(5)、混合式燃气表大量量生产性能比较稳固，而且装配工艺容

易转入自动化。

八、膜式燃气表的材料

(一)、薄钢板

选用08或者08F钢号的薄钢板(一样为1mm厚度)，要紧用于表

的冲压材料。表壳需深冲拉伸成型，必需用冷轧板深拉伸薄板，为防

侵蚀，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，能够直接采用的镀缪薄钢板制作。

(二)、有色金属

时常使用的有铜合金、铝合金及锡合金等。

铜合金主若是铅黄钢，一样用于表内的传动部件，如立轴、曲柄

轴、气门座或者气门盖轴、水平轴、填料座及轴承座等。目前，