本發(fā)明涉及一種溯源系統(tǒng)，特別是涉及一種以壓縮天然氣(CNG)為校準(zhǔn)介質(zhì)的CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近幾年來(lái)，由于環(huán)境保護(hù)的需要和原油的日益緊缺等諸多因素，使用潔凈和綠色能源已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，天然氣作為清潔能源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)燃料，隨著當(dāng)前國(guó)內(nèi)、國(guó)際能源使用的趨勢(shì)和“西氣東輸”等大型輸氣管道投入使用，尤其是國(guó)家“西氣東輸”工程給管線(xiàn)沿途眾多城市的CNG汽車(chē)應(yīng)用帶來(lái)新的動(dòng)力，各城市紛紛將CNG加氣站的建設(shè)和公交車(chē)、出租車(chē)的“油改氣”作為城市環(huán)保和城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)項(xiàng)目。

壓縮天然氣(CNG)因其成本低、污染小，從而代替油價(jià)飆升的汽油、柴油作為現(xiàn)代交通工具的燃料。壓縮天然氣加氣機(jī)是為燃?xì)馄?chē)儲(chǔ)氣瓶充裝壓縮天然氣的一種測(cè)量系統(tǒng)，它包括了流量計(jì)、電子計(jì)控器、輔助裝置和附加裝置，其主要用于CNG加氣站為天然氣汽車(chē)(NGV)加氣計(jì)量。由于涉及到貿(mào)易結(jié)算，按照國(guó)家計(jì)量法規(guī)定，應(yīng)對(duì)加氣機(jī)實(shí)行強(qiáng)制檢定。其量值溯源標(biāo)準(zhǔn)器具是CNG加氣機(jī)檢定裝置。而該CNG加氣機(jī)檢定裝置的溯源標(biāo)準(zhǔn)器具即為CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置。

現(xiàn)有的CNG加氣機(jī)檢定裝置都是采用替代介質(zhì)校準(zhǔn)作為校準(zhǔn)介質(zhì)，例如通常采用高壓空氣為校準(zhǔn)介質(zhì)，在需要對(duì)CNG加氣機(jī)檢定裝置進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要采用高壓空氣作為校準(zhǔn)的氣源，校準(zhǔn)時(shí)控制高壓氣源，介質(zhì)以額定流量流過(guò)被校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置進(jìn)入稱(chēng)重儲(chǔ)氣瓶，當(dāng)稱(chēng)重儲(chǔ)氣瓶壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值時(shí)停止供氣，稱(chēng)量稱(chēng)重儲(chǔ)氣瓶高壓空氣凈質(zhì)量，與流過(guò)CNG加氣機(jī)檢定裝置質(zhì)量數(shù)比較，給出被校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置的誤差值或儀表系數(shù)及不確定度，在校準(zhǔn)完畢后，儲(chǔ)氣瓶中的空氣可以直接排放到空氣中。

而采用替代介質(zhì)作為校準(zhǔn)介質(zhì)的現(xiàn)有CNG加氣機(jī)檢定裝置中，由于校準(zhǔn)介質(zhì)組份差異會(huì)產(chǎn)生與實(shí)流介質(zhì)不一致的引用誤差會(huì)給CNG加氣機(jī)檢定裝置帶來(lái)一定的不確定度，且校準(zhǔn)時(shí)，需要將CNG加氣機(jī)接入到專(zhuān)門(mén)的高壓氣源，校準(zhǔn)方法復(fù)雜，無(wú)法達(dá)到在線(xiàn)校準(zhǔn)目的，影響校準(zhǔn)的可靠性。因此，設(shè)計(jì)CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置，建立以天然氣(CNG)為校準(zhǔn)介質(zhì)的國(guó)家規(guī)程和技術(shù)規(guī)范，完善量值溯源體系成為亟需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是建立一套CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)，提升CNG加氣機(jī)量值溯源的檢測(cè)水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該方面空白，為CNG天然氣貿(mào)易監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明提供了一種CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)，其包括：待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置，其采用天然氣作為校準(zhǔn)介質(zhì)；CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置，其與所述待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置連接；所述CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置連接到減壓撬，用于將校準(zhǔn)介質(zhì)回收。

其中，所述待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置至少包括第一進(jìn)氣閥、第一電磁閥、第一壓力表、質(zhì)量流量計(jì)和第一控制系統(tǒng)。

其中，該第一控制系統(tǒng)用于對(duì)所述質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行控制。

其中，所述待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置包括加氣槍閥，將所述加氣槍閥與標(biāo)準(zhǔn)裝置的接入點(diǎn)進(jìn)行連接。

其中，所述CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置中至少包括流量指示儀、第二壓力表、氣瓶閥門(mén)、儲(chǔ)氣瓶、電子天平和第二控制系統(tǒng)。

其中，進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，使氣源中的校準(zhǔn)介質(zhì)同時(shí)通過(guò)待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置和CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置，并同時(shí)采集待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置和CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置中的質(zhì)量流量數(shù)值，通過(guò)比較二者的質(zhì)量流量測(cè)量結(jié)果對(duì)待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。

本發(fā)明以高準(zhǔn)確度電子天平為主標(biāo)準(zhǔn)器，稱(chēng)重系統(tǒng)準(zhǔn)確度等級(jí)優(yōu)于被校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置1/3，滿(mǎn)足該計(jì)量器具量值傳遞系統(tǒng)表的要求；運(yùn)用國(guó)內(nèi)先進(jìn)天然氣(CNG)回收技術(shù)，多級(jí)調(diào)壓撬裝設(shè)備保證校準(zhǔn)介質(zhì)CNG充分回收，減少能源浪費(fèi)和CNG直接排放造成的對(duì)大氣臭氧層破壞；系統(tǒng)耐壓高，氣密性強(qiáng)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)采集處理先進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，方便靈活。

本發(fā)明通過(guò)研制CNG加氣機(jī)檢定裝置量值溯源系統(tǒng)，建設(shè)壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置量值溯源系統(tǒng)檢測(cè)能力，保證貿(mào)易結(jié)算準(zhǔn)確可靠；本發(fā)明的CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)既可開(kāi)展壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置的實(shí)流校準(zhǔn)和提供校準(zhǔn)介質(zhì)回收技術(shù)與方法又可用于實(shí)驗(yàn)室間量值比對(duì)與上級(jí)溯源參考值的獲取。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下述的說(shuō)明只是為了便于對(duì)發(fā)明進(jìn)行解釋?zhuān)蛔鳛閷?duì)其范圍的具體限定。

圖1為本發(fā)明的CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)至少包括：待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2，CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9以及減壓撬17等部件。

參閱圖1，其中，氣源1連接至加氣站的天然氣管道，采用天然氣作為校準(zhǔn)介質(zhì)，以加氣機(jī)實(shí)際工作時(shí)所采用的氣體作為校準(zhǔn)介質(zhì)，能保證校準(zhǔn)與實(shí)際工作時(shí)的一致性，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

所述氣源1連接到所述待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2，在該待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2中至少包括第一進(jìn)氣閥3、第一電磁閥4、第一壓力表5、質(zhì)量流量計(jì)6和第一控制系統(tǒng)7，該第一控制系統(tǒng)7用于對(duì)所述質(zhì)量流量計(jì)6進(jìn)行控制，當(dāng)對(duì)所述待檢定CNG加氣機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)，不需要將CNG加氣機(jī)從氣源1處拆卸下來(lái)，只需要將其正常接入到CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9即可。

所述待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2具有加氣槍閥8，平常通過(guò)所述加氣槍閥8為機(jī)動(dòng)車(chē)或其他的待加氣裝置進(jìn)行加氣，在對(duì)該待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，將所述加氣槍閥8與CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9的接入點(diǎn)10進(jìn)行連接，從加氣槍閥8流出的氣體通過(guò)所述接入點(diǎn)10進(jìn)入到所述CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9中。

所述CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9中至少包括流量指示儀11、第二壓力表12、氣瓶閥門(mén)13、儲(chǔ)氣瓶14、電子天平15和第二控制系統(tǒng)16，其中，所述儲(chǔ)氣瓶14與所述氣瓶閥門(mén)13連接，所述儲(chǔ)氣瓶14位于所述稱(chēng)重天平15上，所述稱(chēng)重天平15對(duì)儲(chǔ)氣瓶14進(jìn)行稱(chēng)重；通過(guò)加氣槍閥8流出的氣體依次通過(guò)接入點(diǎn)10、第二壓力表12和氣瓶閥門(mén)13進(jìn)入到儲(chǔ)氣瓶14中，采用CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9對(duì)CNG加氣機(jī)檢定裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。

對(duì)于CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9來(lái)說(shuō)，稱(chēng)重天平15應(yīng)保證CNG加氣機(jī)檢定裝置各流量區(qū)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度不大于6.5×10^-4(k＝2)；稱(chēng)重天平準(zhǔn)確度等級(jí)為級(jí)，小流量加氣機(jī)檢定裝置檢定或校準(zhǔn)用天平滿(mǎn)足：最大稱(chēng)量200kg，實(shí)際分度值2g，檢定分度10g；中流量加氣機(jī)檢定裝置檢定或校準(zhǔn)用天平滿(mǎn)足：最大稱(chēng)量600kg，實(shí)際分度值10g，檢定分度50g，并配調(diào)平裝置；其中儲(chǔ)氣瓶14的最大工作壓力25MPa，額定工作壓力20MPa，儲(chǔ)氣容器(氣瓶)可耐受37.5MPa壓力，且氣密性強(qiáng)；儲(chǔ)氣容器體積：檢小流量加氣機(jī)時(shí)應(yīng)不小于90L，檢中流量加氣機(jī)時(shí)應(yīng)不小于300L；其中壓力表壓力范圍0～40MPa，準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.4級(jí)；調(diào)壓器調(diào)壓范圍為0～25MPa；采用叉車(chē)對(duì)儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行升降，用于將儲(chǔ)氣瓶放置在稱(chēng)重天平或?qū)⑵鋸姆Q(chēng)重天平上叉起，所述叉車(chē)載重可為1000kg以上。

對(duì)于本發(fā)明的CNG加氣機(jī)量值溯源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，使氣源1中的校準(zhǔn)介質(zhì)同時(shí)通過(guò)待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2和CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9，并同時(shí)采集待校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置2和CNG加氣機(jī)量值溯源標(biāo)準(zhǔn)裝置9中的質(zhì)量流量數(shù)值，通過(guò)比較二者的流量測(cè)量結(jié)果對(duì)CNG加氣機(jī)檢定裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完畢，校準(zhǔn)介質(zhì)(CNG)經(jīng)減壓撬17調(diào)壓后通過(guò)低壓管網(wǎng)進(jìn)氣閥28進(jìn)入城市天然氣主管路18。

所述減壓撬17至少包括進(jìn)口球閥19、第三壓力表20、第一過(guò)濾器21、第一調(diào)壓閥22、第四壓力表23、第二調(diào)壓閥24、第五壓力表25、放散閥26和出口球閥27；所述減壓撬17通過(guò)低壓管網(wǎng)進(jìn)氣閥28連接到城市天然氣主管路18。減壓撬17的進(jìn)口處氣體壓力為(20～25)MPa；經(jīng)過(guò)第一過(guò)濾器21和第一調(diào)壓閥22后，管道中的氣體經(jīng)過(guò)了一級(jí)減壓，減壓后管道中的壓力為(7～8)MPa；經(jīng)過(guò)第二調(diào)壓閥24后，管道中的氣體壓力經(jīng)二級(jí)減壓后變?yōu)?MPa。所述減壓撬1的最大工作壓力優(yōu)選為25MPa,最大耐受壓力優(yōu)選為37.5MPa，其中排放最低壓力優(yōu)選可小于0.5MPa。

減壓撬17的進(jìn)口端與儲(chǔ)氣瓶14連接，所述減壓撬17將CNG加氣機(jī)量值溯源檢定裝置的儲(chǔ)氣瓶14中的高壓天然氣通過(guò)二級(jí)減壓后輸送至城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中,并最終匯入城市管網(wǎng)民用氣源終端。作為另外的選擇，通過(guò)二級(jí)減壓后的氣體可進(jìn)入氣源1的管道中進(jìn)行回收利用。減壓撬17的進(jìn)口端與儲(chǔ)氣瓶14連接，減壓撬17的出口端與城市網(wǎng)管接口連接。減壓撬的進(jìn)口端處設(shè)置高壓軟管，插銷(xiāo)式槍頭通過(guò)高壓軟管接入減壓撬，所述插銷(xiāo)式槍頭與稱(chēng)重裝置上的插銷(xiāo)式槍座相配。高壓氣體經(jīng)第一過(guò)濾器21、第一調(diào)壓閥22、以及第二調(diào)壓閥24將氣體壓力降為2MPa，往城市管網(wǎng)中輸送。儲(chǔ)氣瓶中的高壓氣體經(jīng)減壓撬上的過(guò)濾器與調(diào)壓閥，成為城市網(wǎng)管可用燃?xì)狻Ｔ跍p壓撬17與低壓管網(wǎng)進(jìn)氣閥28之間設(shè)置軟管連接，所述減壓撬17的出口端處設(shè)有放散閥，用手持式天然氣濃度檢測(cè)器檢測(cè)放散閥所排氣體天然氣濃度，當(dāng)天然氣濃度達(dá)到95％以上時(shí)，即可往管網(wǎng)中輸送。當(dāng)不需要向管網(wǎng)中輸送時(shí)，可通過(guò)減壓撬17上的放散閥向大氣排空。減壓撬出端口徑優(yōu)選為DN20，配有DN20軟管，所述軟管的一端與減壓撬17的出口連接，另一端連接到天然氣管網(wǎng)。

本發(fā)明以高準(zhǔn)確度電子稱(chēng)為主標(biāo)準(zhǔn)器，稱(chēng)重系統(tǒng)準(zhǔn)確度等級(jí)優(yōu)于被校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置1/3，滿(mǎn)足該計(jì)量器具量值傳遞系統(tǒng)表的要求；運(yùn)用先進(jìn)的天然氣(CNG)回收技術(shù)，多級(jí)調(diào)壓撬裝設(shè)備保證校準(zhǔn)介質(zhì)CNG充分回收，減少能源浪費(fèi)和CNG直接排放造成的對(duì)大氣臭氧層破壞；系統(tǒng)耐壓高，氣密性強(qiáng)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)采集處理先進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，方便靈活。

本發(fā)明采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的實(shí)流校準(zhǔn)方案，以被校準(zhǔn)CNG加氣機(jī)檢定裝置實(shí)際使用介質(zhì)CNG為測(cè)量流體，減少因校準(zhǔn)介質(zhì)組分差異帶來(lái)的不確定度影響，提高校準(zhǔn)可靠性。校準(zhǔn)完畢，校準(zhǔn)介質(zhì)(CNG)經(jīng)減壓撬調(diào)壓后進(jìn)入輸氣管路或直排儲(chǔ)罐，通過(guò)壓力測(cè)量監(jiān)視排放效果，達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。

本發(fā)明通過(guò)研制CNG加氣機(jī)檢定裝置量值溯源系統(tǒng)，建設(shè)壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置量值溯源系統(tǒng)檢測(cè)能力，保證貿(mào)易結(jié)算準(zhǔn)確可靠；本發(fā)明的溯源系統(tǒng)既可開(kāi)展壓縮天然氣CNG加氣機(jī)檢定裝置的實(shí)流校準(zhǔn)和提供校準(zhǔn)介質(zhì)回收技術(shù)與方法又可用于實(shí)驗(yàn)室間量值比對(duì)與上級(jí)溯源參考值的獲取。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。