1、模式燃氣表的工作原理1. 膜式燃氣表的工作原理： 燃氣表是利用氣體在表體內流動過程中的壓力差作為動力，由閥座、閥 蓋的相對位置來控制氣體流向的分配。 燃氣表的膜盒由左右相同的兩個氣體 測量室組成， 每個氣體測量室由一張柔軟的膜片將其分為兩個相同的小計量 室。當分配的氣體依次進入四個小計量室，推動膜片自由的擺動，膜片組件 的運動通過搖桿帶動連桿機構 （雙曲柄搖桿機構 ） 并使閥蓋做旋轉運動從而 控制各計量室依次充氣和排氣，使燃氣表連續循環運動，同時連桿機構的偏 心轉動齒輪通過齒輪的傳動驅動機械式單向計數器計數， 最終通過計數器顯 示燃氣表的排氣量。 2. 預付費膜式燃氣表的工作原理： 燃氣表采用

2、邏輯加密卡 （ 簡稱 IC 卡）作為信息載體，當系統在電壓監測 電路的監測下正常工作時， 控制模塊從 IC 卡中讀入數據， 并進行數據交換， 將燃氣表的相關氣量信息和工作狀態等信息寫入 IC 卡，并通過 IC 卡反饋到 售氣管理系統中。當用氣時，控制模塊接收來自采集模塊的信號，對表內的 氣量信息作相應的計量處理，當表內剩余氣量降至 0 時，控制模塊發出關閉 閥門的指令以切斷氣路，阻止用氣，直到用戶重新向燃氣表輸入所購的氣量 時，才可恢復用氣，從而實現預付費管理。當控制模塊接收到磁場干擾等信 號時，則會發出關閥指令以關斷氣路，并將燃氣表相應的狀態信息送到 LCD 顯示，當用戶插入 IC 卡時，控

3、制模塊會將這些狀態信息寫入 IC 卡，當再次 購氣時，售氣管理系統會讀取 IC 卡中的這些狀態信息并存蓄到數據庫，實 現信息的反饋。膜式燃氣表結構原理與設計制造一、前言煤氣是一種可應用的氣體燃料 (也稱為燃氣 )。它可分為天然煤氣和人工 煤氣兩大類，天然煤氣是指地下蘊藏的天然氣、礦層氣、沼氣等，人工煤氣 主要包括焦爐煤氣、發生爐煤氣、水煤氣、液化氣、油制氣以及人工合成的 可燃燒的其它氣體等。現在人們主要更多使用的還是天然氣、焦爐煤氣和人 工合成燃氣。煤氣的計量是是隨著煤氣的應用而不斷發展起來的。二、流量計的分類流量計 所有的測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表。流量 流體流過一定截面的量稱為

4、流量 (flow rate) 。流量計從工作原理上可分為 :1. 容積式流量計 ;2. 速度式流量計 ;3. 差壓式流量計 ;4. 質量流量計等。其中:容積式流量計屬于定排量類流量計， 在流量儀表中是準確度較高的一類。 它主要有 : 膜式燃氣表、活塞表、齒輪表、腰輪表、濕式流量計等。在容積式流量計內部具有構成一定標準體積的空間， 通常稱其為容積式 流量計的“計量空間”或“計量室” 。在給定流量計條件下，該計量空間的 體積上確定的。這種流量計的共同點在于 :1、是以被測流體壓差作為動力 ;2、一般用來測量低壓氣體、液體流量 ;3、具有計量準確度度較高、性價比高等優點。三、膜式燃氣表的工作原理 膜

5、式燃氣表主要由計量室、滑閥和顯示器組成。由橡膠材料制成的皮膜 將計量室分成兩部分，滑閥使這兩部分交替地與管道入口或出口相通。皮膜 感受氣體壓力而在計量室內伸縮移動， 使得計量室內兩部分氣體交替地吸入 和排出。滑閥的交替運動形成了氣體的連續流動，再由連動機構將滑閥的運 動傳給顯示器以顯示通過的體積。燃氣表是最具有代表性，而且是使用最普遍的容積式流量計，它的基本 工作原理如下圖所示 :被測方桶容量標準器按上圖原理進行正確計量，必須具備三個條件 :1、首先要知道標準小容器滿瓶時的正確容積 ;2、在把液體灌入小容器時，中途不能有任何液體的滴漏 ; 3、要正確地 記錄從小容器排出液體的次數。膜式燃氣表大

6、多是由兩個囊室、兩個隔膜 （ 簡稱兩膜四室式 ） 、兩個滑閥 （ 或組合成一體的轉閥 ） 兩套擺桿曲柄機構 （ 合稱為匯交力系 ） 和與之聯動的 計數器組成。 兩個囊室中各有一個定位在中間的可往復翻轉運動的皿型隔膜， 將其分割成容積可變的 4 個空腔，如下圖所示 :膜式燃氣表的基本運動原理為 : 膜式燃氣表是一種機械儀表 , 皮膜運動 的推動力是依靠燃氣表進出口處的氣體壓力差。 它的源動力是由高于常壓的 被測氣體進入隔膜的一側腔內所產生的壓強推動隔膜向另一側移動而產生 推動力 （ 也就是隔膜所牽動的立軸原地轉動的扭矩 ） ，當隔膜移到另一側的極 限（也稱作死點 ）的位置時，力矩不再產生能讓隔膜

7、返回的力，就必須依靠第 二個隔膜相繼產生同樣的力來帶動前一個隔膜作返回移動 ; 當改變第一個隔 膜的出氣口為進氣口時， 這個隔膜的另一側又有了氣體的推動力而繼續作往 返運動，并也能改變第二個隔膜的移動方向。隔膜所牽動的立軸作往復的擺 動運動，通過其各自的擺桿、連桿去牽動一個共用的曲柄軸，當曲柄軸接收 到的扭矩相差一定的周期 （90） 時，就能做到連續轉動，并由它帶動滑閥來改 變進出氣口的方向和帶動一個計數裝置，從而達到連續自動計量的目的。膜式燃氣雖然結構各異，但其計量原理卻都基本相同，都是遵循上述基 本原理設計制造的。它是燃氣進入容積恒定的計量室，待充滿后將其排出， 并通過一定的特殊機構，將充

8、氣和排氣的循環次數轉換成容積單位，傳遞到 燃氣表外部的計數指示面板上，直接讀出燃氣所通過的容積量。四、膜式燃氣表的結構組成 主要由計量系統、氣路及氣流分配系統、運動傳送系統、累積數顯示系 統四大部分組成。1、計量系統 : 有兩個基本相同的計量室，由計量殼、膜片、平行板、折 板、折板套及折板軸構成。作用是保證膜片往復擺動一周，有一個恒定容積的氣 體輸出。2、氣路及氣路分配系統 : 主要有接頭、外殼、表內氣管、分配室及閥蓋 組成。作用是供被計量氣體按一定順序的通道流動。3、運動傳送系統 : 由立軸、大小拉桿、 中軸支架組等構成。 有兩個作用 :1.1( 傳遞能量 ; 氣體壓力作用在膜片上形成膜片擺

9、動的動力，傳送系統 將該力傳遞給閥蓋進行直線滑動 (或轉動、扇形擺動等 ) ，同時，傳送系統也 將這力傳給累積數顯示系統，使計數器各齒輪 ( 或字輪 )動轉，實現計量顯示 的目的。1.2( 改變運動形式 ; 表內動件的運動形式有轉動、直線滑動和扇形擺動 等，這些運動形式均由傳動系統中的各連桿絞鏈加以實現。4、計數系統 : 由主動齒輪、交換齒輪及計數器組成。五、膜式燃氣表的結構型式 膜式燃氣表雖然其工作原理基本相同，但結構型式呈多樣化，最明顯的 區別主要體現在以下四個方面 :1、機芯 :有整體式和獨立式兩種 ;1.1( 獨立機芯式 : 機芯能從外殼中獨立分離出來，計量室由專門囊殼構 成;優點:

10、外殼與囊殼間形成一個較大的空間，有利于空氣的凈化，對燃氣 的適應性較強; 它的殼體零件多由鋼板沖壓而成，成本較低 ;缺點: 外形較大，裝配性不優，拆修不便。1.2( 整體式燃氣表 : 殼體鑄造成形，既是外殼，也是計量殼 ;優點: 結構緊湊，外形小巧 ; 外殼采用螺釘緊扣，故裝配性較好，容易拆 開維修。缺點: 機芯與表殼是一整體，無法獨立分離 ;少一個燃氣凈化空間，對燃 氣適應性較差 ; 殼體一般由鋁合金壓鑄而成，成本較高2、滑閥蓋：有直線滑動型、轉動型及扇形擺動型三種；直線滑動型和扇 形擺動型滑閥一塊表兩個；轉動型滑閥一塊表一個，但由于需要換向才能撥 動計數器的主動輪，故結構上雖少一個滑閥，但

11、要多一對換向齒輪。3、接頭:單管和雙管；單管接頭氣表雖比雙管接頭氣表少一個接頭，但 單管是因兩管組合成一體，結構復雜，所用材料也不比兩管的少，加工也較 困難。4、計數器:字輪式、指針式及IC卡數字式。字輪式計數器的最小分格 值較小（以G2.5表型的計數器為例，其最小分度值為0.02L），便于檢定校驗。六、膜式燃式表的特性曲線理想的膜式燃氣表計量誤差是零，其計量誤差曲線是X軸。但是一般實際典型的誤差曲線如下圖所示，其中橫坐標X軸為檢定的流量點，縱坐標 Y軸為相對誤差值（）。由于實際生產工藝、裝配等因素影響，實際上每個燃 氣表的誤差曲線都是不相同的。壓力損失也是膜式燃氣表的一個重要指標， 圖5所示

12、是膜式燃氣表的典型壓力損失曲線圖。七、膜式燃氣表的構造膜式燃氣表的種類雖然很多，但根據其基本構造的主要特點，最常見的 表型分為風箱式和獨立內芯式兩種，還有一種是混合式膜式燃氣表。下面對 以上三種類型的燃氣表的基本構造和特點分別闡述。（一）、風箱式1、基本構造各組成部件的型式如下表所示:計量室隔板四室式氣門座外向式聯動裝置非對稱式計數裝置指針式外殼焊接鍍錫鐵皮風箱式膜式燃氣表工作原理大致如前述。 不同之處在于這種燃氣表的氣 門室是屬于封閉式，即橫隔板上部被隔成機械室和氣門室。由于燃氣不會進 入機械室，因此，可以打開表的頂蓋露出傳動機構，來進行燃氣表的校驗， 以便調整表的誤差。2、聯動裝置它的聯動

13、裝置屬于非對稱水平式，但為了保證燃氣表能連續平滑地運轉, 必須具備以下三個條件：(1) 、整閥條件：即當皮膜行程到達終點時，連桿應與調節臂相重合，或成為一條直線到達“死點”。此時，氣門蓋必須與通向皮膜兩側計量室的氣門座上的氣門口對準，處于相應的進氣和排氣的切換狀態。這種決定氣門 蓋位置的條件稱為整閥條件；(2) 、“死點”的等分條件：由于在“死點”時，轉動曲柄的力矩最小， 所以，“死點”應平均分布在一個運動周期之內；(3) 、整膜條件：前后兩個皮膜夾盤的行程應相等，而且應與隔板相對稱。 能夠滿足以上條件的機構叫做整聯動機構。(二)、獨立內機式1、基本構造計量室四室式獨立內機式氣門座平行式聯動裝

14、置點對稱垂直曲柄計數裝置直讀式外殼沖壓鍍錫鐵皮獨立內機式燃氣表工作時氣門蓋是由另一側牽動臂直接驅動的。該表曲柄的旋轉機構由兩根立軸的牽動臂(搖桿和活動連桿)連接，圍繞共同的曲柄 軸而擺動，曲柄的一端使帶有曲臂的水平軸轉動，通過齒輪帶動計數裝置進 行計量顯示。由于前后曲柄銷相差 90，所以，當一個到達死點時，另一個正 在運動，從而使曲柄能連續進行旋轉。另外還有一種獨立內機式燃氣表，內 部構造除計量室外，其余都是另一種型式。氣門蓋做成扇狀，依靠與牽動臂 連在一起的氣門旋桿的作用，在氣門座上左右擺動來控制氣門的進、排氣。 這種表的聯動裝置是屬于非對稱式水平曲柄機構，其誤差調節可以通過計數裝置內變換齒

15、輪的調換，或直接在曲柄上調節螺釘的位置移動來進行。2、獨立內機式燃氣表的優點：(1) 、外形尺寸小，表形精致；(2) 、漏氣可能性減小；燃氣表的漏氣有內部漏氣和外部漏氣兩種，由于 獨立內機式機芯的周圍充滿著燃氣，所以壓差很小，不易泄漏。另外，獨立 內機式燃氣表的加工準確度要求高，組裝準確度也容易得到保證，這些都有 處于防止漏氣。3、獨立內機式燃氣表的缺點：獨立內機式燃氣表也有一定的缺點：由于皮膜的有效受壓面積小，轉動 力矩因而也減小；由于曲柄轉速高，零部件精度高，配差嚴密，對燃氣的質量反應很敏銳，當燃氣中雜質含量高時，對燃氣的準確計量不利( 三 ) 、混合式1、基本構造主要由表殼本體、上殼及計

16、數器構成。(1) 、表殼本休: 用鋁合金高壓壓鑄而成，成型件已包括了隔板、計量腔 室、進出氣通道、主軸安裝孔、氣門座定位孔等，只要經過少量的金切加工 就能進入裝配。而且鑄件精度高，裝配位置準確，可靠地保證了燃氣表的裝 配質量。計量皮膜大多采用圓盆狀的合成橡膠皮膜，具有耐久性能，皮膜夾 盤、壓邊圈一起固定于殼體上即成為計量室。(2) 、上殼 : 用鋁合金壓鑄而成，進出氣口一體成型，安裝尺寸穩定。(3) 、計數器 : 采用直讀式計數器，誤差調整與獨立內機式一樣。2、特點:(1) 、殼體強度高，使用壽命長，可永久使用，維修時只要調換易損件 即可;(2) 、制造精度高，材料費用所占比例比人工大 ;(3

17、) 、裝有誤差匹配裝置，計量性能好 ;(4) 、由于運動時阻力減小，增大了表的驅動力 ;(5) 、混合式燃氣表大批量生產性能比較穩定，而且裝配工藝容易轉入 自動化。八、膜式燃氣表的材料( 一) 、薄鋼板選用08或08F鋼號的薄鋼板(一般為1mn厚度)，主要用于表的沖壓材 料。表殼需深沖拉伸成型，必須用冷軋板深拉伸薄板，為防腐蝕，成型后需 表面熱鍍錫。其它沖壓件，如皮膜盒、導向板、皮膜夾盤、計數器門框等， 可以直接采用0.5mm的鍍錫薄鋼板制作。（ 二 ） 、有色金屬常用的有銅合金、鋁合金及錫合金等。 銅合金主要是鉛黃鋼，一般用于表內的傳動部件，如立軸、曲柄軸、氣 門座或氣門蓋軸、 水平軸、填料

18、座及軸承座等。 目前，已逐漸被不銹鋼代替。鋁合金一般是壓鑄用鋁合金，主要用于制作表殼、分配室、計數器的字 輪架等; 另一種是鋁鎂合金板或棒材，主要用于牽動臂、套筒等部件。錫合金主要是錫鉛、錫銻或錫鉛銻合金，一般用于氣門座、立軸座、軸 承等。（ 三 ） 、塑料 主要有兩種，一種是熱固性塑料，如酚醛塑料，主要用于氣門蓋和氣門 座及蝸桿盒等；另一種是熱塑性塑料，如聚甲醛、ABS增強尼龍、石墨尼龍 等，用于牽動臂、拉桿、傳動齒輪、計數器齒輪、蝸桿、蝸輪、蝸桿盒、耐 磨軸套、指針或數字輪等。（ 四 ） 、皮膜皮膜是燃氣表中最重要的部件， 燃氣的計量是通過皮膜的移動容積來決 定的，當皮膜發生變質或破裂時，就會產生誤差，出現表快、表慢或阻塞等 故障。因此，要求皮膜在燃氣表檢定的有效周期內，不能受燃氣中各種成份