一、体积修正仪的产生背景及其由来：
人们对自然界的认识很大程度上取决于检测和仪表。流量的检测计量一直是工业生产中过程控制的重要组成部分之一，它与国民经济、国防建设、工业生产、科学研究有密切的关系。特别是在能源高度紧张、工业生产自动化程度愈来愈高的当今世界，世界各国都在加紧开发新能源来代替传统的煤、石油等一次能源。与此同时，天然气工业得到了蓬勃发展，伴随着天然气在各国一次能源中的比重不断上升，天然气的计量引起了人们的特别关注，在天然气的采集、处理、储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其中有些流量计涉及到的结算金额数字巨大，对测量准确度和可靠性要求特别高。
　　天燃气的计量关系到每个用气的公司、个人的切身经济利益。由于天然气是一种可压缩性流体，作为一次检测仪表的流量计本身仅仅能够检测工况下的气体体积量，无法给出统一状态下的气体体积量，给天然气的贸易计量带来很大的不便。为了更准确的计量，必须有一种可以在线检测气体的温度、压力和流量信号，并进行压缩因子自动修正和流量自动跟踪补偿，将工况体积量转换成标准状态体积量的仪器，在这种背景下就产生了体积修正仪。
二、体积修正仪的主要功能:
体积修正仪主要用来在线检测气体的温度、压力、流量等信号，并进行压缩因子自动修正和流量自动跟踪补偿，将工况体积量转换成标准状态体积量的仪表。
具体转换原理为：
1、在线检测温度、压力信号；
2、检测气体成分，然后通过温度、压力信号、气体成分计算出压缩因子；
3、接受流量计发出的流量脉冲信号，并根据流量计的出厂校准曲线对流量计的脉冲信号进行自动修正；
4、最后通过气体状态方程计算出标准状态下的流量值，并直接显示计算结果进而达到商业计量的需要。
此外，作为一种现场检测仪表，随着自动化水平和现场总线技术的不断提高，要求体积修正仪具有存储、显示、通讯等功能，部分用于贸易结算的体积修正仪还要求具有打印、计算金额等功能。
但是由于体积修正仪作为天然气流量计量的二次仪表，其精度在很大程度上受流量检测元件（一般为涡轮流量计）的限制。由于生产单位的制造水平的影响（如温度、压力信号检测和传输的准确率、频率，气体成分的检测、设置，软件设计水平等等)，目前国内外市场上很少有修正仪能够完整的实现上述功能。
虽然我国有丰富的天然气资源，但是天然气的利用却严重滞后，国内也没有天然气计量设备的统一标准，难以与国际接轨。国内市场上的体积修正仪一般只注意外围设备的功能，如在显示上采用了较大的显示屏、在通信上基本都采用了RS-232、4-20mA等标准信号的输出，但是忽略修正仪本身的意义，没有对流量脉冲信号进行修正、没有检测气体成分、很少在线进行压缩因子的计算修正。
三、体积修正仪的结构;
3.1硬件
3.1.1主要硬件结构
目前市场由于各家公司所采用的单片机各不相同，功能较为齐全的产品一般采用RENESAS的H8s/2238芯片或MITSUBISHI的M16C/62芯片。这两种同为16位单片机，内部自带存储器、看门狗电路以及A/D、D/A转换功能,整机的数据存储运算功能都十分强大。
体积修正仪的硬件结构如下：
 
图1 体积修正仪的硬件结构
   3.1.2 传感器的选取
作为体积修正仪的重要组成部分，也是体积修正仪的成本中所占份额最多的组件，温度、压力传感器的选用很大程度上决定了体积修正仪的精度等级，同时也决定了整个产品的稳定性。目前市场上的主流一般采用如下精度的传感器:
温度传感器精度：0.1%
压力传感器精度：0.1%
   3.1.3 存储器
   目前市场上绝大多数的体积修正仪都具有存储功能，但是考虑到整机功耗、PCB布局、成本、软件设计等一系列原因，各个公司所采用的存储芯片都不尽相同，其存储空间也都有所差别，目前没有统一的标准。
   3.1.4 电源
   在不进行远程通信的情况下，绝大多数体积修正仪采用3.6V锂电池供电。当进行远程通讯或远程连接时，一般配有专用的电源转换模块，采用外接电源供电。
3.2 体积修正仪的系统流程
下图是简略的系统流程：
























图2 体积修正仪的系统流程
四、体积修正仪的误差分析;
标准状态下的气体体积由下面的气体状态方程计算得到：
 
根据上述的气体状态方程得，整个 计算过程的不确定度 为：
 
其中， 、 、 、 分别工况下的体积流量、压力、温度、修正因子的不确定度；
 、 、 为标准状态下的压力、温度、修正因子的不确定度。
因为， 为常量，所以： 。
按照国家标准规定，贸易计量用的流量计一般精度在1级以上，所以， 。
这里采用目前市场主流温度、压力传感器的精度来计算整个系统的误差，所以：
 
实验证明 太小，一般可以忽略不计。
所以，  。
综上，当贸易计量用的涡轮流量计和体积修正仪相配合使用时，整个系统测得的标况体积的精度一般在1%z左右。若忽略涡轮流量计的误差，则作为二次仪表的体积修正仪一般都在0.5级以内。
目前上海飞奥生产的用于贸易计量的TGM系列涡轮流量计的标定精度一般在0.5%左右，若配合意大利飞奥生产的Explorer体积修正仪计量，可确保整个系统的计量精度在1%以内。








五、Explorer 系列体积修正仪的市场上同类产品的比较：
下表选取了目前国内市场上主流的国产和进口的体积修正仪进行了比较：
公司名称 上海飞奥 Elster 浙江苍南 浙江天信 爱拓利
产品系列 Explorer FT EK-260 FC型 FCM-I Corus PTZ
使用环境 零下20℃～60℃ 零下20℃～60℃ 零下20℃～40℃ 零下30℃～50℃ 零下25℃～55℃
电池寿命 > 5 years > 5 years > 5 years > 2 years > 5 years
显示屏 ２*１６字符 ２*１６字符 2*10 3行 多行屏幕
可压缩性计算 AGA-NX19mod SGERG88, Fixed SY/T 6143-1996 SY/T 6143-1996   S-GERG88
ISO12213-3:1997   AGANX19
AGA8 gross 1   AGA8
AGA8 gross 2 16 系数 (Table of Z)
通信接口 IrDA（输出RS-232) IrDA RS-485 RS-485, IrDA
（输出RS-232) 4-20mA （输出RS-232)
压力精度 PDCR 1000 PDCR 900 无详细描述 无详细描述 量程比可达10:1
温度精度 PT100；４线 PT500 PT1000
防爆等级 EEx ia IIB T4 EEx ib IIC T4 EEx ia IIC T4 EEx ia IIC T4 EEx ia IIC T4
防护等级 IP65 IP65 IP65 IP65 IP65
存储空间 256KbRAM（多组存储） 40000 实时数据库 40 Kb EEPROM 多组存储
认证 NMI，CE PTB 无 LCIE NMI
优点 1,有备用电源 １，有RS-232/485的电子接口 １，价格便宜 1,通讯方便 1,界面清晰
2,可修正流量计曲线 2,可输出4-20mA 2,取压方式好
3,可输出RS-232信号 标准模拟信号 　
4,可提供远程电源供电 　 　
5,可选太阳能电池供电 　 　
6,可选PSTN/GPRS通讯 　 　
7,存储空间大 　 　
8，数据可用Excel打开 　 　
缺点 无4-20mA信号直接输出 1,存储空间小 产品标明通过专门权威认证 1,电源寿命短 价格偏高
2,操作比较复杂 2,不方便进行远程通讯
表1