[发明专利]换向阀式pVTt法气体流量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体流量检测装置，尤其涉及一种换向阀式pVTt法气体流量装置。

背景技术

pVTt法气体流量检测装置是一种应用广泛的原始级气体流量标准计量装置及设备，其准确度等级高，测量不确定度U可达0.07%或更高，通常作为次级标准使用的文丘里喷嘴、音速喷嘴等临界流流量计的量值溯源的原级标准装置及设备。

目前，试验压力无论是正压还是负压的pVTt法气体流量装置，检测时要求充气前后标准容器内压力与被测仪表处压力之比不得大于临界压力比γ_*，该γ_*值与试验介质、压力、被检临界流气体流量计的结构等有关，通常γ_*取0.528~0.85之间，这也就限制了现行pVTt法气体流量检测装置应用和推广。pVTt法气体流量装置尚存在以下问题：（1）只能用于检测临界流流量计的计量特性，不能检测其它流量计如标准表等；（2）因pVTt法气体流量装置进气时试验管道的流量随标准容器内压力变化而变化，不能控制或设定检测流量；（3）pVTt法气体流量装置只能采用静态法检测流量仪表，即检测开始时流量计流量从零增加到设定检测流量值，停止时流量计流量从设定检测流量值减小到零，在检测除临界流流量计以外的流量计会引起检测误差较大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种实现既能静态法检测临界流流量计，又能动态法检测各种气体流量计，特别是高准确度标准表的换向阀式pVTt法气体流量装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

换向阀式pVTt法气体流量装置，包括标准容器、缓冲容器、真空泵、智能采集系统、控制系统、前汇管和后汇管；所述标准容器上设有阀门K₁和阀门Ⅰ，所述阀门Ⅰ通过管路与缓冲容器的进气口连接，所述缓冲容器的出气口与真空泵连接，阀门K₁的出口与标准容器内连通，阀门K₁的进口作为被检仪表安装口Ⅰ；

所述前汇管上设有至少一支试验管道，所述试验管道上从靠近前汇管到远离前汇管依次设置阀门K_m和被检仪表安装口Ⅱ；所述前汇管和后汇管之间设有至少一支喷嘴装夹段，所述喷嘴装夹段包括喷嘴、过渡管道和阀门K_n#；所述喷嘴的一端与前汇管内连通，所述喷嘴的另一端与过渡管道的一端连接，所述过渡管道的另一端与阀门K_n#的一端连接，阀门K_n#的另一端与后汇管内连通；

所述后汇管的出气口分别与连接管和旁通管的一端连接，所述连接管的另一端与标准容器连接，所述连接管上安装阀门K₂；所述旁通管的另一端与缓冲容器的进气口连通，所述旁通管上安装阀门K₃；

所述智能采集系统包括设置在标准容器上、被检仪表安装口Ⅰ处、试验管道上、前汇管上和后汇管上的压力传感器和温度传感器，所述试验管道上的压力传感器和温度传感器设置在被检仪表安装口Ⅱ的进气前侧；智能采集系统用于实时采集充气前后标准容器内、被检仪表安装口Ⅰ处以及试验管道、前汇管和后汇管内的压力p和温度T以及充气时间t;

所述控制系统用于控制阀门K₁、阀门K₂、阀门K₃、阀门Ⅰ、阀门K_m和阀门K_n#的开关、真空泵的启停以及喷嘴的选择。

作为本发明的一种优选方案，所述缓冲容器和真空泵连接的管路上安装阀门Ⅱ，所述控制系统还用于控制阀门Ⅱ。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、提出基于pVTt测量原理，在现有pVTt法气体流量检测装置设计的基础上：(1) 增加音速喷嘴组作压力场隔离和流量设定；（2）增加换向阀、旁通管及控制系统；(3)增加试验管道，检测不同口径的流量仪表。该装置实现既能静态法检测临界流流量计，又能动态法检测各种气体流量计，特别是高准确度的标准表。该流量装置不仅是一套pVTt法，同时也可作为一套相应流量范围的音速喷嘴并联法气体流量装置。