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聯系我們 低壓小流量天然氣流量計量技術已有近200年的發展歷程，隨著階梯計費需求的提出和當前新型傳感技術和物聯網技術向天然氣流量計量領域的滲透，天然氣流量計量技術正經歷深刻變革。新技術的推進和產業化必將進一步促進節能減排和支撐大數據的廣泛運用，了解這些新技術的發展和應用情況，可以促進天然氣流量計量行業的技術進步和產業健康發展。
一、多信道物聯網通信技術
2014年3月20日，國家發改委發布了《關于建立健全居民生活用氣階梯價格制度的指導意見》， 要求2015年年底前所有已通氣城市均應建立居民生活用氣階梯價格制度。當前，基于RF射頻等無線自組網的無線通信技術普遍應用于網絡燃氣表和IC卡無線遠傳燃氣表，因其解決了普通預付費表難以實現的遠程監控功能而在城市天然氣流量計量中發展迅速，但是其暴露的問題也日益明顯。由于自組網的不穩定性和對制造方服務的過分依賴，已成為天然氣流量計量中的雞肋。而隨著國家物聯網的推進， 公共無線網絡的普及開放，基于公共無線網絡的多信道物聯網技術正逐漸成熟。
在國家物聯網“十二五"發展規劃中，物聯網燃氣表屬于智能家居的重點示范工程， 其集智能實時抄表、遠程監控、數據分析、數據服務于一體，是以智能終端為主，云、端結合的系統應用和現代服務工程。應用后可有效降低抄表的人工成本、實時監控用氣情況，實現節能減排和提高燃氣營運的安全性。對推進國家“一戶一表"工程和“階梯計價"政策的實施，減少用氣糾紛、創建和諧社會、助推節能減排工程、為公眾提供便利創造了條件。
多信道物聯網燃氣表要求具有多種信道接入方式，具備通過ZIGBEE、WiFi、手機數據線、GPRS、3G/4G等公共無線網絡接入互聯網的能力，同時與時間有關的計量數據和各項參數能夠在需要時或者網絡接通時準確傳送到的服務器，無需自建網絡，因此排除了前端網絡故障，其零信道成本和零網絡維護成本的優勢，必將成為物聯網時代競爭力的產品。
二、燃氣安全監測技術
住房城鄉建設部關于發布行業標準《切斷型膜式燃氣表》已于2014年7月1日實施。燃氣安全一直伴隨著燃氣使用全過程， 燃氣使用不當發生泄漏，更有可能引發爆炸、火災等危險，因此燃氣的安全監測一直是燃氣系統工程中zui重要的一環。根據這些需求， 燃氣行業正在推進切斷型燃氣表的技術、標準化和產業化進程，新的標準對燃氣安全提出了以下要求：
（1）超流量偵測，以備出現燃氣管道破裂的情況下及時切斷燃氣。
（2）超過連續使用時間偵測，防止忘記關閉灶具、熱水器等引發危險。
（3）連續長時間微泄漏偵測，防止氣路老化破裂引起的安全事故。
（4）超壓和低壓偵測，防止調壓器異常和臨時斷氣回火引發的事故。
（5）5級以上地震偵測并關斷，防止次生災害的發生。
（6）遠程指令偵測，根據遠程指令執行數據報送、遠程聯網等功能。
（7）外部警報偵測，根據煙霧傳感器的警報信號實時切斷閥門并遠程報警。
切斷型燃氣表標準的推進，已將燃氣運營與安全終端的技術指標重新定義，而具有單向截止閥的燃氣表，其國內市場運用就已超過100萬臺。新產品的推廣運用必將進一步提升燃氣安全運營及管理水平，減少和預防燃氣事故的發生。
三、射流氣體計量技術
射流流量檢測是基于流體快速通過節流孔，產生不同頻率的震動來檢測氣體流速， 運用在產品上，由于其結構小巧、成本低廉、功耗極低，且屬于電子式產品，目前在俄羅斯等國家有大批量使用。但是由于其壓損*、流量小、量程比窄、重復性和穩定性一般，不能滿足OIML R137《氣體流量計》建議要求，因此適用范圍較窄。
通過改進后的射流表，不排除后期在獨立計量方面得到運用，比如燃氣熱水器的流量顯示，燃氣灶具的流量顯示，各獨立用氣設施流量顯示等功能性的非貿易結算的計量，其取代貿易結算計量器具的可能性較低。
四、超聲氣體計量技術
超聲氣體流量檢測技術， 由于其測量準確度高，在高壓大流量天然氣流量計量中運用普遍，小型超聲波在日本、英國等也有超過10年的應用歷史，因此是當前呼聲zui高的替代傳統機械式燃氣表的技術之一。
目前，小型超聲波燃氣表普遍采用時差法原理來測量燃氣流速，通過測量超聲波信號在流體中順流和逆流傳播時速度之差來反映流體的流速。因時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差， 準確度較高，目前應用較廣泛。
當前，《家用超聲波燃氣表》行業標準項目已列入工信部2012年第三批行業標準制修訂計劃中，項目編號：2012-2016T-JB《家用超聲波燃氣表》。其配套的檢定規程也在申報中。由于超聲波燃氣表更能適應當前燃氣的體積貿易結算的方式，因此其也是當前zui有可能批量市場化的新型天然氣流量計量產品。
五、MEMS氣體計量技術
微機電系統（MEMS）計量技術是采用熱敏傳感器檢測流動的流體與熱源之間熱量交換來測量流體的流量。如圖1所示，在MEMS計量芯片中央設置了一個微熱源，在氣體流動的方向，也就是微熱源的上、下游對稱地設置了兩個溫度傳感器T1、T2。當沒有流體流過計量芯片表面時，此時T1=T2；當流體有流量時，T1≠T2，存在溫度差。
與傳統的熱式質量流量計一樣，MEMS燃氣表根據MEMS計量芯片的安裝位置，可以分為兩種結構：一種是插入式結構；另一種是旁路結構。一般地，插入式結構簡單、壓損小；但需要前后直管段，而旁路結構具有可減少氣體中微小固體顆粒對計量芯片的影響和無前后直管段要求等特點。現在家庭使用的膜式燃氣表壽命一般在10年以上，為了減少燃氣管道中灰塵、雜質等對計量芯片造成的影響， 延長家用MEMS燃氣表的使用周期，一般采用旁路結構，同時需要在計量芯片的表面增加特殊涂層處理，更加全面和嚴格地保護MEMS計量芯片。
目前，上天然氣貿易結算主要有體積、質量和能量等3種方式。天然氣作為一種清潔能源，人們更關注的是它的發熱量。發熱量與燃氣組分相關，而天然氣的組分與氣田、地區和開采的時段都存在關系。
據不*統計， 我國管輸天然氣的發熱量zui小為33.90MJ/m3，zui大為44.35MJ/m3，二者相差30.8%。能量計量以其科學、公平和公正性廣泛應用于天然氣貿易結算中。
現階段通常采用氣相色譜儀分析天然氣的成分來測量能量。由于氣相色譜儀價格昂貴，主要應用于天然氣的骨干管網和大型用戶， 隨著天然氣能量計量的推進，家庭和小型工商用戶zui終也會采用能量計量。根據行業中MEMS研發技術人員的介紹，MEMS技術后期可以通過組分識別達到能量計量， 當然，這其中可能有很大不同，我們需要的是燃氣燃燒后釋放的熱值。這二者之間可能并非等同。MEMS燃氣表是否能夠實現預期中的能量計量，還有待行業技術人員的共同努力，一起來解開其中的謎團。
