从压力传感器的创新，看城市燃气系统的智能化转型

“能源”话题近年来越来越受到重视，为了实现更高效，更低碳的能源消费，天然气市场正在被迅速追捧。

作为燃气供应商而言，也正在利用IoT及其他技术，不断的完善燃气供应的运营模式，通过更智能化的设备，提升燃气行业的数字化变革，以不断加强在安全性、可靠性、便捷性、可维护性等方面的需求。

数字化的时代，离不开数据的获取，因此，准确、可靠的传感器与表计，是城市燃气系统智能化中的第一道重要关卡。

压力传感器在燃气系统中的作用

在燃气系统中，压力传感器是最常见，也是用途最广的传感器，可应用在包括燃气表、管网压力监测以及气体修正仪等场景中。下文将详细探讨这三大场景中的压力传感器，并介绍传感器将如何满足燃气系统的升级要求。

智能燃气表计演进趋势

首先，对于燃气表而言，根据数据预测，未来随着IIoT和节能的需求不断增加，智能燃气表将逐步占据市场主流，其中80%的市场份额来自对传统燃气表的取代，20%来自新装。智能燃气表需要具有小于1.5%的精度误差，长达15年的电池使用寿命，支持远程读取的高效IIoT模块，支持AMI网络，支持安全可维护等特点。

为此，燃气表正在开始从传统的机械式逐渐过渡到采用管路压力与压差方式来监控用气体积的下一代电子式燃气表的设计中。

为了满足新一代燃气表的需求，TE开发出了多款压力传感器，以应对不同场景需求。其中SM9E是TE的无补偿 SO-16 封装低压传感器，该传感器专为智能住宅燃气表和工业气体流量计中的天然气流量测量而设计。并具有多项特色，包括未补偿的毫伏输出、差压输出、垂直引压管结构、0.15psi压力范围、可变电源电压、内置ESD保护以及耐天然气腐蚀等。

此外，也包括绝压型传感器MS5805，用来进行误差补偿的测试。目前主流的膜式燃气表的实际计量数值和理论工况数值不同，这主要是因为压力和温度的误差造成的。2020年9月1日中国城市燃气协会团体标准T/ CGAS 011-2020《电子温压修正膜式燃气表》开始实施。通过借助电子技术，在膜式燃气表基表上嵌入电子温度传感器、压力传感器，并使用积算器等部件，将测量条件下的体积累积量修正成标准条件下的体积累积量的燃气计量仪表。通过对燃气表进行修正，解决了管网末端的气损问题，从而提高燃气公司管理的效率。

城燃管网改造进行时

近年来，燃气管网由于老化等因素，造成了多起恶性事故，为了进一步保证人民群众和城市运营的安全，国务院办公厅下发了《城市燃气管道等老化更新改造实施方案（2022—2025年）》的通知。通知要求要在管网改造过程中同步推进数字化、网络化、智能化建设。

在城燃管网改造中，燃气调压箱/调压柜是必不可少的组成部分。其作用是在城镇燃气输配系统中，专为区域调压站、燃气锅炉、其他专用用户或民用用户设计的成套调压设备。通常具有燃气净化、燃气调压、燃气计量、安全保护等基本功能，根据需要，还可增设各种可扩展功能。

由于要对燃气压力精准控制与调节，因此需要最精确的气压传感器。同时，由于不同管线的压力不同，TE专门提供了多种高、中、低压力传感器，且符合工业级严苛环境标准。其中包括适用于低压的MS5805，中压的MS5803以及高压的MS5837。这些小型数字压力传感器具有 24位数字传感器，O型圈密封设计，自带校准和补偿，宽电源电压，多量程设计以及超高分辨率等特性。

精确的气体体积修正仪

除了入户燃气表需要针对气体体积进行修正之外，工业燃气市场也需要大量的电子体积修正仪（EVC），对接至各类流量计上。电子体积修正仪将机械式燃气表所计量的气体工况体积转化到指定的标准状况下的体积，通过采集表具计量的未校正体积、压力、温度这些参数后，经计算后提供校准后的数据。

TE的TEI-19D 模块符合国家标准GB/T36242—2018，其包含一个超稳定压阻式硅压力传感器和一个带有内部工厂校准系数的超低功率 24 位 ΔΣ ADC。可以提供精确的高达 ±0.2%R 的压力精度的数字压力值、温度值及不同的操作模式，使用户可以优化转换速度和电流消耗。其高分辨率的温度输出可以无需额外传感器就时实现温度计的功能。通讯协议为标准的 I2C 接口，此模块几乎可以连接任何微控制器，并具有低功耗以及优异的EMC性能。

每个模块已在工厂经过校准，已补偿偏移以及测量压力和温度信号的范围，因此无需EVC客户进行二次校准，从而减少了成本与维护费用。

并且其采用了316L不锈钢材质，具有耐腐蚀特性，在严苛的工业环境中提供卓越的性能和长期稳定性。 

此外，TE还提供了丰富灵活的本地化支持，包括可根据客户需求提供压力芯体或带外壳的传感器产品，并且可根据客户需要进行输出数据格式调整，并提供本地化工程支持。

智能城市燃气系统的未来

目前，我国的燃气系统正在迎来前所未有的变革期，如何在智能化的浪潮下实现自我提升，是所有相关企业都面临的难题与痛点。

对于智能计量应用，TE 传感器解决方案能够满足广泛的量程范围和不同的信号调理需求，从而实现设备优异测控性能。TE通过提供范围广泛的标准传感器，可针对各种具体应用进行配置。 包括满足集成定制电缆和终端在内的特殊封装需求。TE 的温度和压力传感器用于对从一点流向另一点的气体进行流量校正，它们满足对成功测量至关重要的两个关键参数——高精度 (TEB) 和稳定性。通过智能、高效、高性能的传感器解决方案，帮助燃气类客户实现从概念到产品的迅速转化。