[实用新型]气体小流量标准装置

说明书

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种气体小流量标准装置。

背景技术

[0002] 气体小流量标准装置主要有皂膜流量标准装置、气体钟罩、PVTt法气体流量标准装置、m-t法质量流量标准装置、活塞法流量标准装置、标准表法气体流量装置和定容式气体微流量标准装置等等。

皂膜流量标准装置是传统的气体流量测量方法之一，机械皂膜测量精度一般低于0.5级，操作麻烦；电子皂膜可以达到或优于

0.5级。根据皂膜管的大小不同，流量可以从几毫升每分钟到几立方米每分钟。该方法的优点是结构简单，投入少；缺点是没有温压补偿，精度低，仅适用于低压，易受外界干扰，大流量时，很难控制皂膜的质量。

气体钟罩主要用于膜式燃气表、玻璃转子流量计和湿式气体流量计的检定，用于微小流量测量时精度一般低于0.2级，重复性较差，易受环境影响。

PVTt法气体流量标准装置是我国最高气体流量标准，中国计量院的测量范围是0.1m³/h以上，测量扩展不确定度0.045%（k=2）。缺点是对温度、压力测量要求高，投资大；负压工作，不适用于质量流量计等压损大的流量仪表。

m-t法质量流量标准装置一般用于气体大流量的测量，中石油四川绵阳、南京天然气实流检定站各有一台这种装置，此外有些军工部门也建了m-t法装置。其优点是溯源简单，只与质量和时间有关，测量扩展不确定度可达0.05%（k=2）以上，最低流量一般为几立方米每小时。缺点是投资巨大，不适用于测量微小流量。

活塞法流量标准装置是国内外气体小流量测量研究的热点，有主动活塞和被动活塞二种方法，小流量活塞法测量扩展不确定度一般为0.2%（k=2）左右，中大流量可达0.05%（k=2）。国内主要有中国计量院和浙江省院在开展这方面的研究，取得了较好的成果。该方法加工精度要求很高，装置成本高。

定容式气体微流量标准装置一般用于真空漏孔的校准，真空漏孔是卫星、火箭、飞船、集成电路和计算机芯片生产设备等有密封性要求的设备进行检漏的关键仪器，流量非常小，校准范围一般为（10^-2—10^-11）Ｐa.m³/s,设备投资很大。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种气体小流量标准装置，结构简单，价格低廉，测量精度高，重复性好。

本实用新型的技术方案为，一种气体小流量标准装置，包括顺次连接的空压机、稳压罐、减压阀、质量流量控制器和被检流量计，还包括储水容器和标准量器，所述储水容器的顶部设有管路与被检流量计相连，并在储水容器的底部设置管路连接到标准量器，且标准量器底面高于储水容器底面。

所述储水容器中还设有温度传感器。

所述储水容器与标准量器之间的设有液位传感器。

所述减压阀与质量流量控制器之间设有球阀。

本实用新型的工作原理如图1所示：开启空压机1，将稳压罐2压力提高0.5MPa，经过减压稳压阀3调节压力为需要的压力，再经过质量流量控制器5调节流量到指定值。一定流量流体经过被检流量计6汇集到储水容器7顶部，将水压至液位测量机构9和标准容器10中，液位高度与储水容器7顶部气体压力成正比，与标准量器10中水的容积有一一对应关系，而标准量器10中水的体积增加值与储水容器顶部的气体体积相等。因此流经被检表进入储水容器中气体的体积、温度、压力均已知，通气体状态方程即可计算出其质量，从而对被检表进这行校准，检测。

实验流量15.93SLM（标升/分钟，1atm，0⁰C为标准状态），起点液位高度255.34mm，终点液位高度1351.28mm，气温14.0⁰C，水温14.2⁰C，时间为1分15.15秒。重力加速度g=9.7915m/s²,P=0.9980g/ml，（V查表18.539L）

q_m＝ρghV*(Tt)^-1293.15×1.293/101325＝15.62SLM

由以上可知，本实用新型的技术效果为：

（1）由于标准量器采用缩颈结构，量器可以达到二等标准金属容器的要求，装置综合精度优于0.1%，明显优于气体钟罩。

（2）本装置易于扩充标准量器，量程范围宽，一般可达5000：1。

（3）本装置结构简单，运行维护成本低。

附图说明