[发明专利]一种正压法音速喷管气体流量计校准装置及应用方法

说明书

技术领域

本发明属于流量计校验技术领域，特别涉及一种正压法音速喷管气体流量计校准装置及应用方法。

背景技术

目前，国内外开展气体和蒸汽流量校准装置主要有PVTt法，高精度容积式流量计标准表比较法，音速文丘里喷嘴法、钟罩法和称重法。其中PVTt法和称重法价格昂贵，结构复杂，多用于研究机构。钟罩法在低压条件下校准各类气体流量计，不适合于校准高压使用条件下的流量计。高精度进口容积式流量计价格昂贵，且准确度易发生变化，维护困难。音速喷嘴法结构简单可靠，无可动部件，性能稳定，流出系数可根据外形尺寸来实测或实流标定、精度可达0.2％以上，能够准确地调节，控制流量。

利用音速喷嘴作标准表的校准装置按气源压力不同，可分为正压法和负压法两种。负压法由于上游最大压力为大气压力，所以范围受到限制，但稳定性好。正压法容易实现较宽的流量范围，具有不同压力点下的试验能力，更接近于实况测量。采用正压法的装置系统庞大，投资和运行成本巨大，国内大部分计量测试部门选用的气源类型为负压法，正压法为数不多。本发明采用正压法，可以适用于不同压力气源进行检测，节省能源，另外将空气和蒸汽流量计校准装置合二为一，适当的减小了装置的体积，减少投资和运行成本，操作简单。

发明内容

为了解决上述气体和蒸汽流量校准装置存在的缺点，发明了一种正压法音速喷管气体流量计校准装置及应用方法。

该装置包括过滤罐、除湿罐、储气罐、三管路稳压调节器、稳压罐、滞止容器、10支文丘里音速喷管组和计算机，在输送气源管路上设置两种不同压力的气源管路进行切换供气的双气源结构；在储气罐和稳压罐之间设置三管路稳压调节器。在高压气体管入口处和低压气体管入口处分别安装球阀，球阀上面安装有电磁阀，电磁阀连接计算机，用于调节阀门的开关，以实现不同压力的气源切换，高压气体管和低压气体管同时连接在输送气源管路上。在储气罐和稳压罐之间设置三管路稳压调节器采用粗、中、细三种不同口径的管路并行连接在储气罐和稳压罐之间，每支管路上面分别安装有球阀，球阀上面安装有电磁阀，电磁阀连接计算机，由计算机控制电磁阀，再由电磁阀控制球阀，进而调节球阀的开度，从而自动调节气体的流量和压力，提高调压速度，减小波动性，尽快实现设定值。

运用该装置通过空气介质校验蒸汽流量计按如下步骤进行：

A、确定空气—蒸汽流量换算多项式KZ=KK-ΔZ=KK-(a+bKMN+cKMN2+dKMN3)]]>，其中K_z为蒸汽介质K系数、K_K为空气介质K系数、K_MN为模拟蒸汽介质K系数，K系数为单位体积的流体流过流量计时，流量计发出的脉冲数；

B、将该校准装置的压力控制在(0.3±0.0015)MPa范围内，温度控制在(144.5±0.5)℃范围内，测量出K_K和K_MN将K_K和K_MN代入空气—蒸汽流量换算多项式，求出K_z；

C、将所求得K_z与JJG1029-2007涡街流量计检定规程进行对比，确定被校表的精度。

确定空气—蒸汽流量换算多项式的方法按如下步骤进行：