專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大口徑氣體流量檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種檢定裝置，特別是氣體流量檢定裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)的流量計(jì)量器具(如 量流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)等)需要定時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定，以確保其計(jì)量精度。通常的氣體流量檢定裝置包括安裝在夾表平臺(tái)上且依序連通的滯止容器、音速?lài)娮?一般在滯止容器與背壓容器之間設(shè)置著多個(gè)平行排列的音速?lài)娮?、背壓容器以及抽氣裝置，滯止容器上還接通若干個(gè)用于連通被檢流量計(jì)量器具且管徑不同的連接管；另外還由數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)對(duì)滯止容器內(nèi)的滯止壓カ和溫度進(jìn)行檢測(cè)。檢定時(shí)，被檢測(cè)的流量計(jì)量器具(簡(jiǎn)稱(chēng)被檢表；以下同)先裝上連接管，然后抽氣裝置工作；外界氣體依次流經(jīng)連接管、滯止容器、音速?lài)娮臁⒈硥喝萜骱笥沙闅庋b置排出；數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)將測(cè)量得到的滯止壓カ和溫度代入計(jì)算公式，即可測(cè)得被檢流量計(jì)量器具的相對(duì)誤差。由于被檢流量計(jì)量器具的管徑直接與音速?lài)娮?可以是多個(gè)音速?lài)娮?的流量大小相關(guān)，因而被檢流量計(jì)量器具的管徑越大，所需要的音速?lài)娮斓臄?shù)量越多。但是常規(guī)的氣體流量檢定裝置上配置的音速?lài)娮熘挥?-5個(gè)，所以通常對(duì)于管徑大于IOOmm的流量計(jì)量器具，就無(wú)法進(jìn)行檢定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種氣體流量檢定裝置的改進(jìn)，該裝置應(yīng)能有效地滿(mǎn)足對(duì)大口徑流量計(jì)量器具的檢定要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高、檢定周期長(zhǎng)、維護(hù)方便的特點(diǎn)。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是ー種大口徑氣體流量檢定裝置，包括安裝在夾表平臺(tái)上的控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、以及依序連通的滯止容器、音速?lài)娮臁⒈硥喝萜骱统闅庋b置，滯止容器上還接通若干個(gè)用于連通被檢流量計(jì)量器具且管徑不同的連接管；其特征在于所述的音速?lài)娮煊兄辽?0個(gè)，這些音速?lài)娮炱叫信帕胁⑶覂啥朔謩e連通滯止容器和背壓容器。所述的音速?lài)娮炀尤朐O(shè)置有閥門(mén)的管路中，以用于調(diào)節(jié)音速?lài)娮斓牟⒙?lián)方式。所述夾表平臺(tái)、滯止容器、背壓容器以及連接管采用不銹鋼制成。本實(shí)用新型的有益效果是由于采用了多個(gè)音速?lài)娮欤捎貌⒙?lián)方式組合成不同流量點(diǎn)，因而滿(mǎn)足了大管徑流量計(jì)量器具的檢定要求(檢定管徑可達(dá)300_)。并且用音速?lài)娮熳鳂?biāo)準(zhǔn)表，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高、檢定周期長(zhǎng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；另外，控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的主體采用單片機(jī)，控制迅速可靠、自動(dòng)化程度高。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括安裝在夾表平臺(tái)上的控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(圖中，夾表平臺(tái)及控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)均予省略)、以及依序連通的管徑不同的連接管(用于連通被檢表)、滯止容器5、音速?lài)娮?、背壓容器8和抽氣裝置9 ;音速?lài)娮煊卸鄠€(gè),這些音速?lài)娮旆謩e接入帶有閥門(mén)7的管路，并且呈一字平行排列，兩端分別連通滯止容器和背壓容器。夾表平臺(tái)、滯止容器、背壓容器以及連接管均采用不銹鋼制成。本實(shí)用新型的改進(jìn)是配置了至少10個(gè)音速?lài)娮欤@些音速?lài)娮炷軌蛲ㄟ^(guò)并聯(lián)組合的方式對(duì)被檢流量計(jì)量器具(簡(jiǎn)稱(chēng)被檢表，以下同)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)大徑被檢表的測(cè)量檢定。其中滯止容器是音速?lài)娮烊肟谇暗拇罂臻g容器，容器內(nèi)設(shè)置有壓カ變送器和溫度變送器，用于檢測(cè)音速?lài)娮烨暗臏箟亥蜏箿囟取?背壓容器中的壓カ即為氣流通過(guò)音速?lài)娮旌蟮谋硥?；容器?nèi)也設(shè)置有壓カ變送器和溫度變送器，通過(guò)監(jiān)測(cè)背壓和滯止壓カ即能判斷是否達(dá)到零界流狀態(tài)。閥門(mén)用于選擇音速?lài)娮斓牟⒙?lián)組合方式，來(lái)確定不同的檢測(cè)流量點(diǎn)。夾表平臺(tái)(常規(guī)機(jī)構(gòu))包括氣動(dòng)夾表器、渦輪渦桿升降機(jī)構(gòu)、連接管，用于固定被檢流量計(jì)量器具(簡(jiǎn)稱(chēng)被檢表)。氣動(dòng)夾表器3中的活塞有適當(dāng)?shù)男谐?，把被檢表2放在平臺(tái)上通過(guò)調(diào)節(jié)渦輪渦桿升降機(jī)構(gòu)使被檢表的管ロ對(duì)準(zhǔn)連接管，操作換向伐就可輕松地裝夾被檢表。按照被檢表口徑大小不同，夾表平臺(tái)設(shè)置了多套相同結(jié)構(gòu)不同口徑的連接管1，以供不同流量的被檢表校驗(yàn)時(shí)選用。控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要采用單片機(jī)和PC機(jī)；另外，PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)對(duì)話(huà)，PC機(jī)和單片機(jī)間通過(guò)RS232通訊接ロ交換各種操作指令和測(cè)量數(shù)據(jù)。操作員只要將被檢表的規(guī)格參數(shù)、檢定流量點(diǎn)、測(cè)試方案等在PC機(jī)上設(shè)置好并按“檢測(cè)開(kāi)始”鍵，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程就在PC機(jī)和單片機(jī)的控制下自動(dòng)完成。同時(shí)被檢表的壓力、溫度參數(shù)和滯止壓力、滯止溫度參數(shù)，分別由壓カ變送器和溫度變送器檢測(cè)，由單片機(jī)進(jìn)行采集和處理，單片機(jī)將處理得到的過(guò)程參數(shù)和檢定結(jié)果等實(shí)時(shí)地送PC機(jī)顯示并保存，供日后查詢(xún)、打印、分析等。裝置的エ作狀態(tài)也顯示在PC機(jī)的屏幕或控制柜面板上。抽氣裝置的設(shè)置按照裝置上限流量來(lái)確定，通常為若干臺(tái)真空泵；這些真空泵互相為并聯(lián)工作方式。檢定過(guò)程中由控制系統(tǒng)根據(jù)檢定流量點(diǎn)的大小來(lái)選擇開(kāi)啟這些真空泵中的一臺(tái)或幾臺(tái)。本實(shí)用新型的工作原理是先把被檢表裝夾在夾表平臺(tái)上并接通連接管，然后啟動(dòng)真空泵；空氣由被檢表上游入口吸入，經(jīng)過(guò)被檢表后進(jìn)入滯止容器(圖中箭頭表示氣流方向)，在滯止容器的下游有ー組音速?lài)娮?，控制音速?lài)娮煜掠蔚拈y門(mén)7可以任意選擇所要開(kāi)關(guān)的噴嘴，以達(dá)到改變被檢表流量的目的。根據(jù)音速?lài)娮斓呐R界流特性，當(dāng)氣體通過(guò)臨界流噴嘴時(shí)，在噴嘴上、下游氣流壓力比達(dá)到某一特定數(shù)值的條件下，噴嘴喉部形成臨界狀態(tài)，氣流達(dá)到最大速度(當(dāng)?shù)匾羲?；流過(guò)噴嘴的氣體質(zhì)量也達(dá)到最大值Qm。此時(shí)Qm只與噴嘴入口處的滯止壓カ和溫度有夫，而不受其下游狀態(tài)變化的影響。數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)將測(cè)量得到的滯止壓カ和溫度代入公式計(jì)算可以得到通過(guò)音速?lài)娮斓馁|(zhì)量流量，也即通過(guò)被檢表處的質(zhì)量流量。再通過(guò)測(cè)量被檢表處的溫度和壓力，可以計(jì)算出空氣密度，進(jìn)而得到標(biāo)準(zhǔn)體積流量。最后根據(jù)被檢表的示值體積，可以計(jì)算出被檢表的相對(duì)誤差。有關(guān)流經(jīng)臨界流噴嘴的質(zhì)量流量Qm可按下式計(jì)算
PQm = AxC .
^(RZM)T0式中=Qni-通過(guò)臨界流噴嘴在實(shí)際條件下的質(zhì)量流量(kg/s)；A-臨界流噴嘴喉部的截面積(m2)；C*-實(shí)際空氣的臨界流函數(shù)(無(wú)量綱)；C-臨界流噴嘴的流出系統(tǒng)(無(wú)量綱)；P。-噴嘴前空氣的絕對(duì)滯止壓カ(kPa);Ttl-噴嘴前空氣的絕對(duì)滯止溫度(K)；R-空氣的氣體常數(shù)(J kmol k—1)；M-摩爾質(zhì)量(kg kmcT1)。根據(jù)開(kāi)閉的噴嘴多少不同，通過(guò)被檢表的氣體的總標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量值為
n
_2] Qm=Yj Qmt
Z=I式中Qm-裝置所復(fù)現(xiàn)的氣體質(zhì)量流量標(biāo)準(zhǔn)值；Qmi-通過(guò)第i個(gè)臨界噴嘴的氣體質(zhì)量流量；n-所選擇噴嘴的個(gè)數(shù)。由質(zhì)量流量可得到被檢表的標(biāo)準(zhǔn)體積流量Vi,檢測(cè)結(jié)束時(shí)由處理系統(tǒng)按下式計(jì)算出被檢表的相對(duì)誤差Si。處理系統(tǒng)再將Si送PC機(jī)顯示并保存。Si —X100%
廠0式中S i—被檢表的相對(duì)示值誤差；Vi-通過(guò)被檢表的示值氣體體積；V0——通過(guò)被檢表的標(biāo)準(zhǔn)氣體體積。PC機(jī)根據(jù)設(shè)定的測(cè)試方案(由檢定規(guī)程確定)，控制裝置逐次測(cè)得被檢表在不同的流量點(diǎn)的基本誤差和重復(fù)性誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量計(jì)的檢定。本實(shí)用新型的主要性能指標(biāo)I、裝直準(zhǔn)確度(擴(kuò)展不確定度)11 = 0.357^2、流量穩(wěn)定性0. 05%。3、壓カ波動(dòng)<1%。4、流量范圍0. 5m3/h 6500m3/h。5、被檢流量計(jì)口徑DN15 DN300。6、裝置工作壓カ常壓(86kPa 106kPa)。7、裝置工作溫度-20°C 50°C。[0050]8、環(huán)境相對(duì)濕度5% 80%。9、工作介質(zhì)潔凈空氣。10、工作電壓3*380V11、最大功率250kVA。
權(quán)利要求1.ー種大口徑氣體流量檢定裝置，包括安裝在夾表平臺(tái)上的控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、以及依序連通的滯止容器(5)、音速?lài)娮?6)、背壓容器(8)和抽氣裝置(9)，滯止容器上還接通若干個(gè)用于連通被檢流量計(jì)量器具且管徑不同的連接管(I);其特征在于所述的音速?lài)娮煊兄辽?0個(gè)，這些音速?lài)娮炱叫信帕胁⑶覂啥朔謩e連通滯止容器和背壓容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種大口徑氣體流量檢定裝置，其特征在于所述的音速?lài)娮炀尤朐O(shè)置有閥門(mén)(7)的管路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種大口徑氣體流量檢定裝置，其特征在于所述夾表平臺(tái)、滯止容器、背壓容器以及連接管采用不銹鋼制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣體流量檢定裝置。所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供的裝置應(yīng)能有效地滿(mǎn)足對(duì)大口徑流量計(jì)量器具的檢定要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高、檢定周期長(zhǎng)、維護(hù)方便的特點(diǎn)。技術(shù)方案是一種大口徑氣體流量檢定裝置，包括安裝在夾表平臺(tái)上的控制及測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、以及依序連通的滯止容器、音速?lài)娮臁⒈硥喝萜骱统闅庋b置，滯止容器上還接通若干個(gè)用于連通被檢流量計(jì)量器具且管徑不同的連接管；其特征在于所述的音速?lài)娮煊兄辽?0個(gè)，這些音速?lài)娮炱叫信帕胁⑶覂啥朔謩e連通滯止容器和背壓容器。所述的音速?lài)娮炀尤朐O(shè)置有閥門(mén)的管路中，以用于調(diào)節(jié)音速?lài)娮斓牟⒙?lián)方式。夾表平臺(tái)、滯止容器、背壓容器以及連接管采用不銹鋼制成。
文檔編號(hào)G01F25/00GK202501910SQ20122013039
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者朱煒, 郁偉, 陳偉琪 申請(qǐng)人:杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院, 海鹽美捷測(cè)試儀器有限公司