摘要:針對(dui)當前氣體流量計(ji) 種類規格多樣化(hua)，零部件利用率低(di)，導緻生産廠家面(miàn)臨産品競争力不(bu)足的問題，文章通(tōng)過對多種流👌量計(jì)産品的結🧡構功能(neng)進行合理分解和(hé)圖析，提出并論述(shu)了通用化設計在(zai)流量計産品開發(fa)中的實⛷️用性和積(jī)極意義。
　　在天然氣(qì)工業中，氣體流量(liang)儀表扮演着極爲(wei)重要的角色，承擔(dān)🏃‍♀️了管網運行控制(zhì)和貿易交接計量(liang)的任務㊙️，它具有科(kē)學性🌏、正确率和公(gong)正性，其計量數據(jù)是供需雙方财務(wu)結算的憑證。随着(zhe)天然氣在一一👅次(cì)能源消⁉️費中的占(zhàn)比不斷提高，氣體(tǐ)流量計在城市燃(ran)氣行業中的應用(yong)變得更加廣泛，目(mu)前國内主流上使(shi)用較多的流量計(jì)主要有渦輪流量(liang)計 、腰輪流量計 、漩(xuan)渦流量計 以及日(ri)趨成熟的超聲流(liú)量計等。
　　由于天然(rán)氣管道計量所涉(she)及的口徑、壓力等(děng)級、流量規格等參(can)量都已标準化和(he)系列化，且涵蓋的(de)範👅圍比較大，還有(you)在各應用現場裏(li)，對流量計的具體(ti)㊙️計量參✏️數的輸出(chū)要求也不盡相同(tong)，這些因素使流量(liang)計産品💘必須遵循(xún)系列化和♉多樣化(hua)。同時，近十年🔱來，爲(wèi)緊跟信息化、智能(néng)化和物聯網技術(shù)的發展，天然氣企(qǐ)業的生産運行管(guǎn)理已經從傳統管(guan)理過渡到現代化(huà)👄管理，對氣體流㊙️量(liàng)計的自動充值、預(yù)付費、無線數據遠(yuan)程等智🐪能化技術(shu)提出更多💛新的要(yao)求，使産品功能更(gèng)趨先進和複雜🈲。.流(liu)量計生産廠家爲(wei)了滿足燃氣公司(si)對各種技術的需(xu)求，以🚶占據更有利(li)市場地位，也不得(dé)不及時應對，開發(fa)有更多新進功能(neng)的流量計産品。
　　由(you)此，從各類流量計(ji)裏産生了不同的(de)型式系列，系列常(chang)包括數十、上百個(gè)規格，包括衍生出(chu)來相應的IC卡控💞流(liú)量🧡計等，全部産品(pǐn)👨‍❤️‍👨的規格數量往往(wang)變得非❌常龐大。尤(yóu)其在⛷️市場需求緊(jin)迫的情況下，常因(yīn)技術規劃工作不(bu)到位，各産品的項(xiàng)目.小組顧自開發(fā)，彼💋此橫向溝通不(bu)足，使得很多功能(néng)相同或相近的設(shè)☔計結構無法🐕通用(yòng)，以緻産品零部件(jiàn)種類的劇✍️增，給生(shēng)産企業的産品制(zhì)造、售☔後及配件😍管(guǎn)理帶來很大的困(kun)難和較高的管理(li)成本"。
　　據此，本文從(cong)幾大類常用流量(liàng)計産品的整體出(chu)發，對☂️它們🥰基礎🔴結(jié)構和功能進行分(fèn)解和梳理，從中探(tàn)尋并整理出其設(she)計共性，爲企業能(néng)更科學合理地開(kāi)展相🈲應的通用化(hua)設計提供一-種思(sī)路，以便解決☔上述(shu)問題。
1通用化設計(ji)與應用
1.1通用化概(gai)念
　　産品通用化是(shi)指同一類型不同(tong)規格或不同類型(xing)的産品🤟和裝備中(zhong)，用途相同、結構相(xiàng)近似的零部件，經(jing)過統-一以後，可以(yi)彼此互換的标準(zhun)化形式。可見，通用(yòng)化設計是産品标(biāo)👉準化工作的一個(ge)重要部分✍️，其應用(yòng)程度是衡量✂️企業(yè)産品設計質量的(de)一個重💘要指标。通(tong)過✌️在新産品開☔發(fā)過程中推行通用(yòng)化設計，能夠縮短(duǎn)産品研發周期，穩(wěn)定産品結構，擴大(dà)生産批量，促進新(xīn)技術的應用和生(shēng)産水平的提高口(kou)。
1.2功能結構設計分(fèn)析
　　通用化以零部(bu)件的互換爲基礎(chu)，強調功能和幾何(he)結🌈構㊙️的一-緻性上(shang)。流量計的通用化(huà)設計工作.必須建(jian)立在對⁉️其産品功(gong)能結🈲構的正确把(bǎ)握和深人分析的(de)基🔆礎上。
(1)渦輪流量(liàng)計類功能結構
　　目(mù)前渦輪流量計 類(lei)包含有幾個大系(xi)列産品，主要有帶(dài)機械計數器☀️系列(liè)，智能修☁️正系列和(he)預付費IC卡控系列(liè)。各系列産品的一(yī)次儀表皆以渦輪(lún)🏃‍♂️流量計基表爲基(jī)礎發展起來，在具(ju)備正确流量計量(liàng)的同時，有各自使(shi)用方面和功能上(shang)的側重。其中，智能(néng)✔️修正系列按防爆(bao)等級不同分有标(biāo)準的本安型和隔(gé)爆型🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，外加經濟型(xíng)共三個小系列。可(kě)根據該類産品的(de)主要功能結構進(jìn)行分解，分解後的(de)系統組成結構見(jiàn)圖1。該類各系列将(jiang)主要通過圖示中(zhōng)幾大結構部件進(jin)行組合，實現各自(zì)獨立的功能産品(pin)。例如，帶機械計數(shù)器的渦輪流量計(ji)系列産品，功能結(jie)構組成主要是件(jian)1、2、3、8和9,智能修正的本(běn)安型系列主要由(you)件1、4.1、6、7、8和9組成，預付費(fei)卡㊙️控系列由件1、5、6、7、8和(hé)9組成。
 
(2)腰輪流量(liàng)計類功能結構
　　腰(yāo)輪流量計 類是目(mu)前城市燃氣低壓(ya)端的主要工商計(ji)量産品，根據使用(yong)要求不同，分有帶(dai)機械計數器系列(liè)，智能修正系列和(he)預付費IC卡控三大(dà)系列。智能系列分(fen)有标準本安型和(he)經濟型🚶‍♀️兩小系🆚列(lie)。該類産品以腰輪(lún)基表爲基礎，主要(yao)功能結構組成系(xi)統見圖2。其中如帶(dai)機械計數器系列(lie)包含了件1、2、3和8，智能(néng)修正經濟型系列(lie)包含了件1、4.2、6、7和8，預付(fu)費卡控系列由件(jian)1、5、6、7和8組成。
 
(3)漩渦流(liú)量計類功能結構(gou)
　　該漩渦流量計 類(lei)産品必須通過智(zhi)能修正，主要由智(zhì)能修正系列和預(yu)付🔴費🈲IC卡控兩大系(xi)列，智能修正分有(you)标準本安型、隔爆(bào)型系列和經濟型(xíng)共.三小系列。該類(lei)産品主要功能結(jié)構組成系統見圖(tú)3。其中如智能隔爆(bào)型組💛成由件1、2.2、4、5、6,預♍付(fù)費卡控系列由件(jian)💁1、3、4、5和6組成。
 
(4)超聲流量(liang)計類功能結構
　　超(chāo)聲流量計 也必須(xu)通過智能修正，該(gāi)類産品多基于工(gong)作壓力🔆範圍♋和對(dui)♉精🔅度要求的不同(tong)，來設計不同聲道(dao)數的系列。不同系(xì)列流量❗計的基表(biao)結構差異相對較(jiao)大👈，但與以上三類(lèi)流量計的仍有💞相(xiang)同的功能結構部(bù)分，具體系統如圖(tu)4所示。
 
1.3通用化應用(yong)
　　通過對以上四大(da)類流量計的功能(néng)結構分解和梳理(lǐ)，可以大緻清楚它(ta)們所衍生出來各(gè)系列産品的設計(jì)組成特點，以及所(suo)包含的各主要部(bu)分，歸.納後詳見表(biao)1。
 
(1)機械計數器是流(liú)量計的表頭的主(zhu)要部分，按十進制(zhì)标準進🌈給♉，用于輸(shu)出顯示以立方米(mǐ)爲單位的工況體(ti)積累積量，在渦輪(lún)流量計和腰輪流(liú)量計中功🚶能一緻(zhì)。機械計數器本身(shēn)爲标準化部件,是(shi)比較容易實現互(hù)用的。如果通過模(mó)塊化集成設計，可(kě)将其與支座和外(wài)罩等零件組👌成一(yī)個獨立的表頭模(mó)塊，可設計成更大(da)🌐的通用部件。
(2)傳動(dong)零部件主要是塑(sù)料齒輪零件，主要(yào)應用于機械式的(de)🚶渦輪流量計和腰(yao)輪流量計中，通過(guo)齒輪的多級傳動(dòng)與調節，将基表内(nèi)部的渦輪和腰輪(lún)轉子的轉速正确(que)傳輸到機械計數(shu)🥵器。流量計涉及的(de)齒🛀🏻輪種類和♻️數量(liang)很大🏒，且基本是要(yao)依靠專門的模具(jù)來進行注塑生産(chǎn)，對管理和使用極(ji)爲不便。如果通過(guò)對兩類産品合理(li)的設計規劃，并結(jié)合正确的計算，采(cai)用相同模數和結(jie)構㊙️的齒輪設👅計是(shì)可行的，能✏️實現大(da)部分齒數的💞共用(yong)。這樣僅在齒輪模(mo)具制作.上就可節(jiē)省大筆的費用。
(3)智(zhi)能修正儀是智能(neng)系列流量計的表(biao)頭部分，連接在基(ji)表上。它把從基表(biao)提取的流量、溫度(du)和壓力的電信号(hào)進行綜💁合運算處(chu)🈲理，并進行LCD顯示和(hé)輸出，同時可具備(bei)存儲、報警和無線(xian)遠傳等多種功能(neng)。根據防爆等級和(he)集成功☀️能模塊的(de)不同，而分有多種(zhǒng)型🏒式系列，每一-種(zhǒng)型式的修🌈正儀表(biǎo)頭在各流量計中(zhōng)的功能基本相似(sì)，通過合理設計是(shì)可以實現👈外形、聯(lián)接和電路結構的(de)通.用的。
(4)預付費IC卡(kǎ)控的表頭實際上(shàng)也是--種智.能修正(zheng)儀，除🐅了具備常規(guī)☁️修正儀的功能外(wài)，它增加了IC卡控的(de)功能，另外，在基表(biao)連接有可控制管(guan)道開關的閥門。該(gai)産品主☀️要爲便于(yú)燃氣🚶‍♀️公司收繳氣(qi)費的需求而開發(fā)的。該型式的系列(lie)産品的表頭和閥(fa)門部分都是可以(yǐ)能在各類流量計(ji)中進行互.相借用(yòng)。
(5)溫度傳感器和壓(yā)力傳感器，是流量(liàng)計中用于測量管(guǎn)道氣🏃🏻體🌈溫度和壓(yā)力的兩個功能部(bu)件，使用要求非常(cháng)明确，均可采用模(mó)塊化結構與基表(biao)殼體連接，而實現(xian)🔱通用。其中，溫度傳(chuan)感器按流量計标(biao)準要求，應深人管(guan)徑内部三分之一(yi)的位置，爲解決傳(chuan)感器🔱本身的通用(yong)性，可采用隔離套(tào)的安裝結構，根據(ju)口徑的不同，适當(dāng)設計幾個規格的(de)隔離套。
2通用化設(she)計意義
　　伴随流量(liang)計型式的持續升(shēng)級拓展和零部件(jian)數量的逐年龐大(da)，企業的産品經營(yíng)效率對市場競争(zhēng)的作用将愈加顯(xian)現，産品标💃準化和(he)通用化工作就變(bian)得愈發重要。雖然(rán)通過各種信息化(hua)管理和先進.制造(zào)可改善對産品的(de)運作效力，但從根(gen)本上具備牽❌--發而(ér)動全身，投入低而(er)取效大的，依然❌是(shì)在設計的方法上(shang)。因此，跨流量計類(lei)的通❄️用化設計，對(dui)流量計廠家的重(zhong)要性是不言而喻(yu)的。
(1)該通用化設計(jì)的應用，可有效縮(suō)短流量計産品的(de)研制周期，避免重(zhong)複設計勞動，提高(gao)設計開發的效率(lü)與⁉️質量。并且，在跨(kuà)類通用基礎上，結(jié)合對各類流量計(ji)本🥰身功能結構的(de)模塊化設計，如上(shang)圖1中的加油泵部(bù)件，可在所有規格(ge)渦輪流.量計中互(hù)用。31這樣，一方面可(ke)簡化設計的系統(tǒng)結構，另一方面又(you)同時能對特别的(de)功能模塊結構進(jìn).行深度持續研發(fā)。.
(2)該通用化設計的(de)應用，可有效擴大(dà)相應.零部件的采(cai)購和生産批量，提(tí)高自動化制造的(de)效率和零件質量(liang)。同時，也大大簡化(huà)了生産過程中對(duì)倉儲、配送的管理(li)，節約了産品的🔅整(zhěng)體制造和管理成(cheng)本。
(3)通用化設計擴(kuò)大相應零部件的(de)使用率，減小零件(jian)種🍓類，在産品🚶後期(qi)的使用維修中，無(wú)論是在現場維修(xiū)，還是返廠的維修(xiu)，同樣🌂具備便利性(xing)和高效性。
3結束語(yu)
　　雖然，通用化設計(ji)在制造業中的應(ying)用早已非常普遍(biàn)，但由于它是一一(yī)個系統性的工作(zuo)，牽涉到的方💁面比(bǐ)較多。氣體流量計(jì)企業最終如何能(neng)在自己産品中更(geng)🚶‍♀️大範圍地進行推(tuī)廣和深人，真正實(shí)現.和提💛高自身産(chǎn)品的競争力，除了(le)具備合理設✍️計外(wai)，還需要企業有足(zu)夠的重視和有效(xiao)的管理🌐實施。

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