的第四接口 11連接音速?lài)娮?8。
[0028]所述的標(biāo)準(zhǔn)容器4由兩個(gè)相連的柱狀容器構(gòu)成；兩個(gè)柱狀容器中部及兩端連接構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)容器，增大了標(biāo)準(zhǔn)容器與恒溫水浴的接觸面積，有利于增加標(biāo)準(zhǔn)容器與恒溫水浴之間的換熱速度；進(jìn)一步地，所述的標(biāo)準(zhǔn)容器體積為110L，兩個(gè)柱狀容器的長(zhǎng)度均為1600_、直徑均為DN200。
[0029]在五路切換控制閥27中與音速?lài)娮?8相連的三通氣動(dòng)閥上方設(shè)有光電開(kāi)關(guān)32 ;當(dāng)此三通氣動(dòng)閥動(dòng)作時(shí)，氣缸上下運(yùn)動(dòng)光電開(kāi)關(guān)32檢測(cè)到氣缸運(yùn)動(dòng)即向計(jì)時(shí)器發(fā)出信號(hào)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始記錄檢測(cè)時(shí)間t。
[0030]所述的控制系統(tǒng)為以PLC為核心的控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)輸出端口連接PLC的編程口，PLC的I/O輸出端控制真空栗31的電源和五路切換控制閥27的兩個(gè)三通氣動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)閥，音速?lài)娮?8端部前側(cè)設(shè)置的精密鉑電阻溫度計(jì)通過(guò)變送器連接PLC的輸入端口，標(biāo)準(zhǔn)容器4內(nèi)設(shè)置的兩個(gè)精密鉑電阻傳感器通過(guò)數(shù)字表將模擬信號(hào)數(shù)字化后通過(guò)數(shù)字接口輸入計(jì)算機(jī)；標(biāo)準(zhǔn)容器上設(shè)置的壓力傳感器通過(guò)數(shù)字壓力計(jì)將壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后經(jīng)數(shù)字接口傳入計(jì)算機(jī)；光電開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)至計(jì)時(shí)器及PLC的I/O輸入端，計(jì)時(shí)器信號(hào)輸出端連接PLC輸入端口。
[0031]使用過(guò)程中，首先計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC控制真空栗31和五路切換控制閥27，將標(biāo)準(zhǔn)容器4內(nèi)壓力抽至設(shè)定值，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)容器4內(nèi)的精密鉑電阻和數(shù)字壓力計(jì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)壓力，反饋回計(jì)算機(jī)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)壓力到達(dá)設(shè)定值，關(guān)閉真空栗電源，及通過(guò)五路切換控制閥27關(guān)閉真空栗與標(biāo)準(zhǔn)容器之間的連接。等待標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)溫度平衡，即兩只鉑電阻傳感器之間溫度差|T1-T2| < 0.1°C時(shí)開(kāi)始檢測(cè)音速?lài)娮?。首先在?jì)算機(jī)中設(shè)定檢測(cè)時(shí)間t，開(kāi)始檢測(cè)時(shí)五路切換控制閥狀態(tài)為真空栗、排空管路、音速?lài)娮煜噙B通，開(kāi)啟真空栗后音速?lài)娮熘行纬伞芭R界流”，穩(wěn)定3秒后五路切換控制閥自切換至真空栗排空管路相連，音速?lài)娮炫c標(biāo)準(zhǔn)容器相連，并觸發(fā)光電開(kāi)關(guān)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)PLC收到開(kāi)始檢測(cè)的反饋。當(dāng)計(jì)時(shí)器時(shí)間到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間t后自動(dòng)關(guān)閉控制閥。等待標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)溫度平衡，即兩只鉑電阻傳感器溫度差|T1-T2| ^ 0.1°C時(shí)記錄標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)溫度Tl，Τ2和壓力P，在計(jì)算機(jī)中計(jì)算得到流經(jīng)音速?lài)娮斓馁|(zhì)量流量。
[0032]所述的標(biāo)準(zhǔn)容器4置于單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴12內(nèi)，單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴12內(nèi)設(shè)有支撐梁14，所述標(biāo)準(zhǔn)容器4設(shè)置于支撐梁14上；所述的單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴12，其裝置主體包括有恒溫水浴槽體15、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、槽液循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，其特征在于恒溫水浴槽體15內(nèi)設(shè)置的恒溫區(qū)域?yàn)閱蝹?cè)斷層溢流式循環(huán)方式結(jié)構(gòu)，其中:整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)水經(jīng)過(guò)制冷系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)后由槽液循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)給水管注入到恒溫區(qū)域的緩沖區(qū)；在恒溫區(qū)域的緩沖區(qū)與恒溫區(qū)域之間放置有一個(gè)多孔出水孔板18，保證緩沖區(qū)內(nèi)的水自下而上均勻的進(jìn)入恒溫區(qū)域與之進(jìn)行熱交換；在恒溫區(qū)域的一端設(shè)置有一個(gè)單側(cè)溢流式擋水板，恒溫水浴中漫過(guò)該單側(cè)溢流式擋水板的那部分水流入待控溫區(qū)，再由循環(huán)栗吸入控溫模塊，注入恒溫水浴緩沖區(qū)，完成循環(huán)。
[0033]所述的給水管為一端進(jìn)水，一端封堵上的PVC管，直徑25mm，在水浴內(nèi)長(zhǎng)1800mm，每間隔10mm設(shè)置有一個(gè)出水孔，由于每個(gè)孔都存在壓降，為了保證每個(gè)孔出水量相等，所述出水孔徑加工成漸變大小，每個(gè)孔的出水量為0.56L/min。上述設(shè)計(jì)保證了恒溫水均勻的進(jìn)入恒溫區(qū)域的緩沖區(qū)。
[0034]電氣控制系統(tǒng)采用P I D調(diào)節(jié)控制，溫度穩(wěn)定性好，控溫精度高。由制冷機(jī)持續(xù)提供相對(duì)恒定的冷量，再由溫度控制器，采用PID控制加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱補(bǔ)償，從而將水溫恒定在要求的溫度范圍內(nèi)。在恒溫水浴與緩沖區(qū)之間的多孔出水孔板(底面)上方設(shè)置一只精度為±0.05°C的鉑電阻溫度計(jì)，通過(guò)該鉑電阻溫度計(jì)，測(cè)量恒溫槽水的溫度，溫度控制器7根據(jù)設(shè)定的溫度，對(duì)固態(tài)繼電器進(jìn)行觸發(fā)，來(lái)控制固態(tài)繼電器負(fù)載端的通斷，從而調(diào)節(jié)加熱制冷裝置的加熱量，達(dá)到恒溫的目的。
[0035]所述的單側(cè)斷層溢流式循環(huán)方式是指:在恒溫水浴一端設(shè)置一個(gè)高度固定的單側(cè)斷層溢流擋板，循環(huán)水通過(guò)制冷加熱系統(tǒng)控溫，由循環(huán)栗注入恒溫水浴緩沖區(qū)，經(jīng)過(guò)多空孔板不斷流入恒溫區(qū)域，漫過(guò)溢流擋板的水流入待控溫區(qū)，再被循環(huán)栗吸入控溫系統(tǒng)，完成循環(huán)。
[0036]通過(guò)單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴提供大尺寸、高均勻性，低波動(dòng)性的穩(wěn)定溫場(chǎng)，將PVTt裝置的標(biāo)準(zhǔn)容器置于其中，保證了標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)氣體抽真空后平衡時(shí)間不超過(guò)6min，檢測(cè)效率高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)容器(4)、五路切換控制閥(27)和控制系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)容器(4)內(nèi)設(shè)數(shù)字壓力計(jì)和溫度傳感器，標(biāo)準(zhǔn)容器(4)表面設(shè)有抽真空管路(1 )、數(shù)字壓力計(jì)接口(2)、溫度傳感器接口(3)、排污孔(5)和檢測(cè)噴嘴管路(6)，其特征在于:所述五路切換控制閥(27)由兩個(gè)三通氣動(dòng)閥構(gòu)成，兩個(gè)三通氣動(dòng)閥均有一個(gè)接口作為連接口，兩個(gè)三通氣動(dòng)閥的連接口相互連通，五路切換控制閥(27 )的其余四個(gè)接口分別連接真空栗(31)、音速?lài)娮?28)、標(biāo)準(zhǔn)容器(4)的抽真空管路(1)和檢測(cè)噴嘴管路(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:在兩個(gè)三通氣動(dòng)閥相連的連接口中部設(shè)有排空管路(7 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的標(biāo)準(zhǔn)容器(4)由兩個(gè)相連的柱狀容器構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:在五路切換控制閥(27 )中與音速?lài)娮?28 )相連的三通氣動(dòng)閥上方設(shè)有光電開(kāi)關(guān)(32 )。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:與音速?lài)娮?28)相對(duì)應(yīng)地設(shè)有氣動(dòng)夾表器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的溫度傳感器為精密鉑電阻傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)為以PLC為核心的控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)輸出端口連接PLC的編程口，PLC的I/O輸出端控制真空栗的電源和五路切換控制閥的兩個(gè)三通氣動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)閥，音速?lài)娮於瞬壳皞?cè)設(shè)置檢測(cè)管路，檢測(cè)管路內(nèi)設(shè)精密鉑電阻傳感器，精密鉑電阻傳感器通過(guò)變送器連接PLC的輸入端口，標(biāo)準(zhǔn)容器上設(shè)置的兩個(gè)精密鉑電阻傳感器通過(guò)數(shù)字表將模擬信號(hào)數(shù)字化后通過(guò)數(shù)字接口輸入計(jì)算機(jī)；標(biāo)準(zhǔn)容器上設(shè)置的壓力傳感器通過(guò)數(shù)字壓力計(jì)將壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后經(jīng)數(shù)字接口傳入計(jì)算機(jī)；光電開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)至計(jì)時(shí)器及PLC的I/O輸入端，計(jì)時(shí)器信號(hào)輸出端連接PLC輸入端口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的標(biāo)準(zhǔn)容器(4)置于單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴(12)內(nèi)；所述的單側(cè)斷層溢流式恒溫水浴(12)，其裝置主體包括有恒溫水浴槽體(15)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、槽液循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，其特征在于恒溫水浴槽體內(nèi)設(shè)置的恒溫區(qū)域?yàn)閱蝹?cè)斷層溢流式循環(huán)方式結(jié)構(gòu)，其中:整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)水經(jīng)過(guò)制冷系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)后由槽液循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)給水管注入到恒溫區(qū)域的緩沖區(qū)；在恒溫區(qū)域的緩沖區(qū)與恒溫區(qū)域之間放置有一個(gè)多孔出水孔板(18)，保證緩沖區(qū)內(nèi)的水自下而上均勻的進(jìn)入恒溫區(qū)域與之進(jìn)行熱交換；在恒溫區(qū)域的一端設(shè)置有一個(gè)單側(cè)溢流式擋水板，恒溫水浴中漫過(guò)該單側(cè)溢流式擋水板的那部分水流入待控溫區(qū)，再由循環(huán)栗吸入控溫模塊，注入恒溫水浴緩沖區(qū)，完成循環(huán)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的給水管(19)為一端進(jìn)水，一端封堵上的PVC管，直徑25mm，在水浴內(nèi)長(zhǎng)1800mm，每間隔100mm設(shè)置有一個(gè)出水孔，由于每個(gè)孔都存在壓降，為了保證每個(gè)孔出水量相等，所述出水孔徑加工成漸變大小，每個(gè)孔的出水量為0.56L/min。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:電氣控制系統(tǒng)采用P I D調(diào)節(jié)控制；由制冷機(jī)持續(xù)提供相對(duì)恒定的冷量，再由溫度控制器，采用PID控制加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱補(bǔ)償，從而將水溫恒定在要求的溫度范圍內(nèi)；在恒溫水浴與緩沖區(qū)之間的多孔出水孔板上方設(shè)置一只精度為±0.05°C的鉑電阻溫度計(jì)，通過(guò)該鉑電阻溫度計(jì)，測(cè)量恒溫槽水的溫度，溫度控制器根據(jù)設(shè)定的溫度，對(duì)固態(tài)繼電器進(jìn)行觸發(fā)，來(lái)控制固態(tài)繼電器負(fù)載端的通斷，從而調(diào)節(jié)加熱制冷裝置的加熱量。
【專(zhuān)利摘要】高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置屬于氣體計(jì)量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的改進(jìn)。本實(shí)用新型提供一種檢測(cè)效率高且精度高的高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。高精度pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)容器、五路切換控制閥和控制系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)設(shè)數(shù)字壓力計(jì)和溫度傳感器，標(biāo)準(zhǔn)容器表面設(shè)有抽真空管路、數(shù)字壓力計(jì)接口、溫度傳感器接口、排污孔和檢測(cè)噴嘴管路，其特征在于：所述五路切換控制閥由兩個(gè)三通氣動(dòng)閥構(gòu)成，兩個(gè)三通氣動(dòng)閥均有一個(gè)接口作為連接口，兩個(gè)三通氣動(dòng)閥的連接口相互連通，五路切換控制閥的其余四個(gè)接口分別連接真空泵、音速?lài)娮?、?biāo)準(zhǔn)容器的抽真空管路和檢測(cè)噴嘴管路。
【IPC分類(lèi)】G01F25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205066891
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520801858
【發(fā)明人】王振, 鄒海波, 劉洋, 鞏曉龍, 尚霜霜, 郝松
【申請(qǐng)人】遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日