[实用新型]一种气体仪表标定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及流量仪表设备的检定或校正，具体涉及对气体流量检测仪表进行检定的设备。

背景技术

标准表法流量标准装置的方法很多，用音速文丘里喷嘴(或称音速喷嘴)作标准表的气体流量标准装置即为其中一种。与用其它流量计作为标准表相比，用音速喷嘴作为标准表具有很多优点，如结构简单、性能稳定、准确度高、无可动部件、维护方便、检定周期长(五年)等等。音速喷嘴法气体流量标准装置适用于对各种气体流量计的检测和校准，可以检测质量流量计、速度式流量计、容积式流量计、转子流量计、差压式流量计或其它种类的流量计。

传统音速喷嘴法气体流量标准装置的结构如图1所示意，其包括真空泵1′、储气罐2′、汇流管(容器)3′、开关阀4′、音速喷嘴5′、滞止容器温度计6′、滞止容器压力计7′、滞止容器8′、流量调节阀9′、被检表后温度计10′、被检表(流量计)11′、被检表前压力计12′等。其检定过程为：如图1所示，用真空泵1′将空气由被检表的上游直管段入口吸入，经过被检表前直管段、被检表11′和被检表下游直管段进入滞止容器8′，在滞止容器8′的下游，有一组音速喷嘴5′，控制音速喷嘴′下游的开关阀门4′，可以任意选择所要开关的音速喷嘴5′，以达到改变被检表流量的目的，滞止容器8′由滞止容器温度计6′、滞止容器压力计7′测温、测压，代入公式计算可以得到通过音速喷嘴5′的质量流量，亦即通过被检表处的质量流量。通过被检表后温度计10′、被检表前压力计12′测量被检表处的温度和压力，可以计算出空气密度，进而得到标准体积流量。流量调节阀9′一般只用于开关，也可作为调节流量的辅助手段。在进行小流量检定时，可以不用开启真空泵1′，只要储气罐2′的真空度能够满足要求即可。真空泵1′的能力应满足下列两个条件：第一，真空泵所提供的流量应大于被检流量计的最大流量；第二，在测量过程中，真空泵所提供的真空度应满足音速喷嘴的临界压力比。通常，当音速喷嘴两端的压力之比＜0.85时，其流速就达到了音速，当压力比继续下降时其流速不变，即保持音速不变。

对于流量比较大的标准装置，需选用水环式真空泵，因此还需冷却塔、离心泵、地下水池、消音器。为了调整入口气体流场和降低噪音，还应在入口处安装喇叭形入口，被检表的前后直管段应足够长。此外，还应配备配电柜、计算机、夹表器、控制系统和数据采集系统。

传统的气体仪表检定装置所使用的测量气体是从室外抽入的大气，真空泵排出的空气也直接向室外排放。为产生负压而选用的真空泵目前无论国内还是国外均用二种类型的真空泵：水环式真空泵和气环式真空泵。这二种真空泵各有特点。

水环式真空泵其原理是利用活塞的往复运动来抽取空气，对在抽取空气时所产生的热量用循环水来冷却，故称为水环式。这种真空泵优点是能达到的真空度高，压差比可达到0.2。缺点是能源消耗大，当检定的所需流量与真空泵的额定流量差距较大时，管道需旁通，否则真空泵会烧坏。另一方面由于是用活塞来抽空气，其抽取时平均流量的均匀性较差。

气环式真空泵就是高压离心风机。它把吸风口接到负压室，将排气口接到室外大气。这种真空泵的优点是与水环式真空泵相比能耗较低，同时平均流量的均匀性较好。缺点是当检定的所需流量与真空泵的额定流量差距较大时，管道需旁通，否则真空泵同样会烧坏。另一方面其压差比不足，目前国外产品最高也只能达至0.7。当被检定仪表的压力损失略大一点的话，在音速喷嘴的两端就无法保证压差比＜0.85的要求，从而限制了装置的使用范围。

无论用那一种类型的真空泵，传统的气体仪表检定装置有一个最大的也是共性的缺陷：由于对检定用的气体是从室外大气中抽取，并又向大气排放，这就产生了三个问题：一个是检定所抽取的空气的温度无法控制，受室外温度的影响较大，尽管能用软件进行修正，但带来了修正计算的附加误差。另一个是由于空气是向室外大气排放，在排放时将噪声也带出去了，造成了环境的噪声污染。再一个是均无法采用变频技术。如采用变频技术，对气环式真空泵而言，则转速的下降将使泵的抽真空度能力迅速下降，无法满足检定要求，对水环式真空泵而言，当转速下降时其平均流量的均匀性也迅速恶化，会对检定带来不确定因素，从而使检定的数据产生误差，影响了检定数据的权威性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种噪声污染低的气体仪表标定装置。进一步是提供一种可减少由于温度变化而产生的修正计算所致附加误差的气体仪表标定装置。更进一步是提供一种能耗大为降低的气体仪表标定装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：