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低壓小流量燃?xì)庥?jì)量技術(shù)已有近200年的發(fā)展歷程，隨著階梯計(jì)費(fèi)需求的提出和當(dāng)前新型傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向燃?xì)庥?jì)量領(lǐng)域的滲透，燃?xì)庥?jì)量技術(shù)正經(jīng)歷深刻變革。新技術(shù)的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)化必將進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)能減排和支撐大數(shù)據(jù)的廣泛運(yùn)用，了解這些新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，可以促進(jìn)燃?xì)庥?jì)量行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

2014年3月20日，國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于建立健全居民生活用氣階梯價(jià)格制度的指導(dǎo)意見》，要求2015年年底前所有已通氣城市均應(yīng)建立居民生活用氣階梯價(jià)格制度。當(dāng)前，基于RF射頻等無線自組網(wǎng)的無線通信技術(shù)普遍應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)燃?xì)獗砗虸C卡無線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗?，因其解決了普通預(yù)付費(fèi)表難以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能而在城市燃?xì)庥?jì)量中發(fā)展迅速，但是其暴露的問題也日益明顯。由于自組網(wǎng)的不穩(wěn)定性和對(duì)制造方服務(wù)的過分依賴，已成為燃?xì)庥?jì)量中的雞肋。而隨著國家物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，公共無線網(wǎng)絡(luò)的普及開放，基于公共無線網(wǎng)絡(luò)的多信道物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸成熟。

在國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗韺儆谥悄芗揖拥闹攸c(diǎn)示范工程，其集智能實(shí)時(shí)抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體，是以智能終端為主，云、端結(jié)合的系統(tǒng)應(yīng)用和現(xiàn)代服務(wù)工程。應(yīng)用后可有效降低抄表的人工成本、實(shí)時(shí)監(jiān)控用氣情況，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和提高燃?xì)鉅I運(yùn)的安全性。對(duì)推進(jìn)國家“一戶一表”工程和“階梯計(jì)價(jià)”政策的實(shí)施，減少用氣糾紛、創(chuàng)建和諧社會(huì)、助推節(jié)能減排工程、為公眾提供便利創(chuàng)造了條件。

多信道物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硪缶哂卸喾N信道接入方式，具備通過ZIGBEE、WiFi、手機(jī)數(shù)據(jù)線、GPRS、3G/4G等公共無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的能力，同時(shí)與時(shí)間有關(guān)的計(jì)量數(shù)據(jù)和各項(xiàng)參數(shù)能夠在需要時(shí)或者網(wǎng)絡(luò)接通時(shí)準(zhǔn)確傳送到指定的服務(wù)器，無需自建網(wǎng)絡(luò)，因此排除了前端網(wǎng)絡(luò)故障，其零信道成本和零網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本的優(yōu)勢(shì)，必將成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《切斷型膜式燃?xì)獗怼芬延?014年7月1日實(shí)施。燃?xì)獍踩恢卑殡S著燃?xì)馐褂萌^程，燃?xì)馐褂貌划?dāng)發(fā)生泄漏，更有可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)等危險(xiǎn)，因此燃?xì)獾陌踩O(jiān)測(cè)一直是燃?xì)庀到y(tǒng)工程中最重要的一環(huán)。根據(jù)這些需求，燃?xì)庑袠I(yè)正在推進(jìn)切斷型燃?xì)獗淼募夹g(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，新的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃?xì)獍踩岢隽艘韵乱螅?/p>

（1）超流量偵測(cè)，以備出現(xiàn)燃?xì)夤艿榔屏训那闆r下及時(shí)切斷燃?xì)狻?/p>

（2）超過連續(xù)使用時(shí)間偵測(cè)，防止忘記關(guān)閉灶具、熱水器等引發(fā)危險(xiǎn)。

（3）連續(xù)長時(shí)間微泄漏偵測(cè)，防止氣路老化破裂引起的安全事故。

（4）超壓和低壓偵測(cè)，防止調(diào)壓器異常和臨時(shí)斷氣回火引發(fā)的事故。

（5）5級(jí)以上地震偵測(cè)并關(guān)斷，防止次生災(zāi)害的發(fā)生。

（6）遠(yuǎn)程指令偵測(cè)，根據(jù)遠(yuǎn)程指令執(zhí)行數(shù)據(jù)報(bào)送、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)等功能。

（7）外部警報(bào)偵測(cè)，根據(jù)煙霧傳感器的警報(bào)信號(hào)實(shí)時(shí)切斷閥門并遠(yuǎn)程報(bào)警。

切斷型燃?xì)獗順?biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)，已將燃?xì)膺\(yùn)營與安全終端的技術(shù)指標(biāo)重新定義，而具有單向截止閥的燃?xì)獗恚鋰鴥?nèi)市場(chǎng)運(yùn)用就已超過100萬臺(tái)。新產(chǎn)品的推廣運(yùn)用必將進(jìn)一步提升燃?xì)獍踩\(yùn)營及管理水平，減少和預(yù)防燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。

射流流量檢測(cè)是基于流體快速通過節(jié)流孔，產(chǎn)生不同頻率的震動(dòng)來檢測(cè)氣體流速，運(yùn)用在產(chǎn)品上，由于其結(jié)構(gòu)小巧、成本低廉、功耗極低，且屬于電子式產(chǎn)品，目前在俄羅斯等國家有大批量使用。但是由于其壓損極高、流量小、量程比窄、重復(fù)性和穩(wěn)定性一般，不能滿足OIMLR137《氣體流量計(jì)》國際建議要求，因此適用范圍較窄。

通過改進(jìn)后的射流表，不排除后期在獨(dú)立計(jì)量方面得到運(yùn)用，比如燃?xì)鉄崴鞯牧髁匡@示，燃?xì)庠罹叩牧髁匡@示，各獨(dú)立用氣設(shè)施流量顯示等功能性的非貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量，其取代貿(mào)易結(jié)算計(jì)量器具的可能性較低。

超聲氣體流量檢測(cè)技術(shù)，由于其測(cè)量準(zhǔn)確度高，在高壓大流量燃?xì)庥?jì)量中運(yùn)用普遍，小型超聲波在日本、英國等也有超過10年的應(yīng)用歷史，因此是當(dāng)前呼聲最高的替代傳統(tǒng)機(jī)械式燃?xì)獗淼募夹g(shù)之一。

目前，小型超聲波燃?xì)獗砥毡椴捎脮r(shí)差法原理來測(cè)量燃?xì)饬魉?，通過測(cè)量超聲波信號(hào)在流體中順流和逆流傳播時(shí)速度之差來反映流體的流速。因時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差，準(zhǔn)確度較高，目前應(yīng)用較廣泛。

當(dāng)前，《家用超聲波燃?xì)獗怼沸袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目已列入工信部2012年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃中，項(xiàng)目編號(hào)：2012-2016T-JB《家用超聲波燃?xì)獗怼贰Ｆ渑涮椎臋z定規(guī)程也在申報(bào)中。由于超聲波燃?xì)獗砀苓m應(yīng)當(dāng)前燃?xì)獾捏w積貿(mào)易結(jié)算的方式，因此其也是當(dāng)前最有可能批量市場(chǎng)化的新型燃?xì)庥?jì)量產(chǎn)品。

微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）計(jì)量技術(shù)是采用熱敏傳感器檢測(cè)流動(dòng)的流體與熱源之間熱量交換來測(cè)量流體的流量。如圖1所示，在MEMS計(jì)量芯片中央設(shè)置了一個(gè)微熱源，在氣體流動(dòng)的方向，也就是微熱源的上、下游對(duì)稱地設(shè)置了兩個(gè)溫度傳感器T1、T2。當(dāng)沒有流體流過計(jì)量芯片表面時(shí)，此時(shí)T1=T2；當(dāng)流體有流量時(shí)，T1≠T2，存在溫度差。

T1

與傳統(tǒng)的熱式質(zhì)量流量計(jì)一樣，MEMS燃?xì)獗砀鶕?jù)MEMS計(jì)量芯片的安裝位置，可以分為兩種結(jié)構(gòu)：一種是插入式結(jié)構(gòu)；另一種是旁路結(jié)構(gòu)。一般地，插入式結(jié)構(gòu)簡單、壓損小；但需要前后直管段，而旁路結(jié)構(gòu)具有可減少氣體中微小固體顆粒對(duì)計(jì)量芯片的影響和無前后直管段要求等特點(diǎn)。現(xiàn)在家庭使用的膜式燃?xì)獗韷勖话阍?0年以上，為了減少燃?xì)夤艿乐谢覊m、雜質(zhì)等對(duì)計(jì)量芯片造成的影響，延長家用MEMS燃?xì)獗淼氖褂弥芷冢话悴捎门月方Y(jié)構(gòu)，同時(shí)需要在計(jì)量芯片的表面增加特殊涂層處理，更加全面和嚴(yán)格地保護(hù)MEMS計(jì)量芯片。

目前，國際上天然氣貿(mào)易結(jié)算主要有體積、質(zhì)量和能量等3種方式。天然氣作為一種清潔能源，人們更關(guān)注的是它的發(fā)熱量。發(fā)熱量與燃?xì)饨M分相關(guān)，而天然氣的組分與氣田、地區(qū)和開采的時(shí)段都存在關(guān)系。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國管輸天然氣的發(fā)熱量最小為33.90MJ/m3，最大為44.35MJ/m3，二者相差30.8%。能量計(jì)量以其科學(xué)、公平和公正性廣泛應(yīng)用于國際天然氣貿(mào)易結(jié)算中。

現(xiàn)階段通常采用氣相色譜儀分析天然氣的成分來測(cè)量能量。由于氣相色譜儀價(jià)格昂貴，主要應(yīng)用于天然氣的骨干管網(wǎng)和大型用戶，隨著天然氣能量計(jì)量的推進(jìn)，家庭和小型工商用戶最終也會(huì)采用能量計(jì)量。

根據(jù)行業(yè)中MEMS研發(fā)技術(shù)人員的介紹，MEMS技術(shù)后期可以通過組分識(shí)別達(dá)到能量計(jì)量，當(dāng)然，這其中可能有很大不同，我們需要的是燃?xì)馊紵筢尫诺臒嶂?。這二者之間可能并非等同。MEMS燃?xì)獗硎欠衲軌驅(qū)崿F(xiàn)預(yù)期中的能量計(jì)量，還有待行業(yè)技術(shù)人員的共同努力，一起來解開其中的謎團(tuán)。