隨著國(guó)家環(huán)保政策的持續(xù)強(qiáng)化，"煤改氣"工程在全國(guó)范圍內(nèi)加速推進(jìn)，河北等省份已率先啟動(dòng)大規(guī)模燃?xì)庠O(shè)施改造。由于戶外燃?xì)獗硇柚泵鎻?fù)雜環(huán)境，其計(jì)量準(zhǔn)確性成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)?；诶硐霘怏w狀態(tài)方程（PV=nRT），在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃、101.325kPa）下，環(huán)境溫度每波動(dòng)1℃或壓力每變化1kPa，將分別導(dǎo)致0.34%和0.99%的體積計(jì)量偏差。這種累積誤差在工業(yè)大口徑燃?xì)獗砗蛻敉庠O(shè)備中尤為顯著，往往造成供銷差率超標(biāo)，直接影響燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

新國(guó)標(biāo)實(shí)施在即，溫壓補(bǔ)償將成為燃?xì)獗淼膹?qiáng)制配置。針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備成本痛點(diǎn)，本方案創(chuàng)新采用AS55H-02BA-W02單芯片數(shù)字傳感器，其±1mbar壓力精度可控制體積示值誤差在±0.4%以內(nèi)，配合±0.5℃溫控性能，確保整體計(jì)量精度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該傳感器采用I2C數(shù)字接口，內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)校準(zhǔn)參數(shù)，4.5×4.5mm超小封裝配合O型圈密封設(shè)計(jì)，完美適應(yīng)燃?xì)獗砭o湊空間需求。

燃?xì)獗碓斫Y(jié)構(gòu)圖及功能流程

圖1：溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗?a target="_blank">控制器結(jié)構(gòu)圖

控制器由一般由微功耗單片機(jī)、電壓管理模塊、存儲(chǔ)模塊、聲音報(bào)警模塊、閥門控制模塊、顯示模塊、采樣計(jì)數(shù)模塊、溫度壓力采集模塊、和遠(yuǎn)傳模塊部分組成。具有精確計(jì)數(shù)、閥門自動(dòng)處理、數(shù)據(jù)可靠存儲(chǔ)、欠壓、掉電處理、數(shù)據(jù)顯示與聲音提示、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/span>

溫壓補(bǔ)償主要工作流程如下：

燃?xì)獗硗膺\(yùn)行時(shí)，采樣、計(jì)數(shù)模塊采集基表的基礎(chǔ)計(jì)量數(shù)據(jù)，發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)啟動(dòng)溫度、壓力采集模塊，采集到此時(shí)的溫度和壓力數(shù)據(jù)，帶入氣體狀態(tài)方程公式，將工況計(jì)量的體積轉(zhuǎn)換成標(biāo)況狀態(tài)，實(shí)際扣減計(jì)費(fèi)。

溫壓傳感器部件的選型

溫壓傳感器部件是電子式溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼暮诵牟考?，是溫度、壓力補(bǔ)償準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電子式溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗頊囟茸畲笤试S誤差和體積示值誤差要求如下：

溫度最大允許誤差：電子式溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗頊囟茸畲笤试S誤差為±0.5度。

體積示值誤差：在燃?xì)獗沓跏颊`差的基礎(chǔ)上放寬±0.5%。

根據(jù)上述要求，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，推薦使用AIOT的溫度壓力復(fù)合傳感器AS55H-02BA-W02。

圖2：AS55H-02BA-W02

溫度壓力復(fù)合傳感器AS55H-02BA-W02的體積小、功耗低、壓力已經(jīng)溫度修正、誤差小，±1mbar的誤差可以因保證壓力造成的體積示值誤差<±0.4%。溫度誤差再<±5.1%的范圍內(nèi)，可以保證總體體積示值誤差在燃?xì)獗沓跏颊`差的基礎(chǔ)上符合標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)用電路非常簡(jiǎn)單，采用I2C數(shù)字接口與MCU通信，校準(zhǔn)及溫度補(bǔ)償參數(shù)存儲(chǔ)在內(nèi)部EEPROM中。MCU通過I2C接口讀出校準(zhǔn)參數(shù)、壓力及溫度數(shù)據(jù)即可算出補(bǔ)償后的壓力值。

AS55H-02BA-W02氣壓傳感器主要參數(shù)：

1、高精度，1mbar分辯率。-40 ~ 85度溫度補(bǔ)償。壓力范圍0-30BAR.

2、低功耗，平均電流0.6uA(1s采樣率)，待機(jī)功耗小于0.15uA(在25℃時(shí))。

3、小體積4.5 x 4.5 mm，或更小體積的ASC31,體積縮小到3.1*3.1mm。都采用密封設(shè)計(jì)，只需要一個(gè)O型圈即可做密封處理。

4、使用簡(jiǎn)單，I2C數(shù)據(jù)接口輸出。

展望未來，隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，集成溫壓補(bǔ)償功能的智能燃?xì)獗韺⒊蔀槟茉?a href="http://m.xsypw.cn/soft/data/55-88/" target="_blank">物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。AS55H系列傳感器憑借微功耗特性（待機(jī)功耗<0.15μA）和寬溫補(bǔ)償能力（-40~85℃）通過實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)建立動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模型，將推動(dòng)燃?xì)庥?jì)量從"周期抄表"向"在線校準(zhǔn)"演進(jìn)，為城市能源管網(wǎng)智能化升級(jí)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，助力實(shí)現(xiàn)"雙碳"目標(biāo)下的清潔能源高效利用。