[发明专利]一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法

权利要求书

1.一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于该标定方法对应的校准系统包括：标准文氏管、待标文氏管和校准箱，所述标准文氏管一端连接高压气源、另一端连接到校准箱，所述待标文氏管一端连接到校准箱、另一端连接到真空气源；

标定方法包括两步：

第一步是在负压下对校准箱的容积校准，

第二步是在校准箱两端气压不相等的情况下连续采集校准箱、标准文氏管和待标文氏管的实时数据，通过计算获得低压待标文氏管流量系数：

其中：Q_H为高压文氏管的平均质量流量，Δm/t为标准文氏管向箱体的充气质量流量，C_star是文氏管临界流函数，d为高压文氏管吼道直径，P_Hoi是高压文氏管的总压，R_u是通用气体常数，M是空气分子量，T_Hoi是高压文氏管的总温，n是常数；

所述第一步包括如下过程：

首先关闭高压气源，将校准箱内抽至负压后，保持箱体压力不变；

关闭真空气源，然后利用经过计量标定的标准文氏管向校准箱充气，待流量稳定后；

进行第一次测量获得标准文氏管的总压P₀、总温T₀，校准箱的压力Ptank₁和温度Ttank₁；

第一次测量后稳定一段时间t后进行第二次测量获得校准箱的压力Ptank₂和温度Ttank₂。

2.根据权利要求1所述的一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于标定出校准箱的容积：

其中Q为标准文氏管向箱体的充气质量流量。

3.根据权利要求2所述 的一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于校准箱整体的质量增量为：

4.根据权利要求1所述 的一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于在第二步中：

首先将标准文氏管和待标文氏管分别连接到校准箱上，先打开真空气源后，再打开高压气源；

标准文氏管和待标文氏管均在临界状态下，开始连续采集数据，获得标准文氏管的总压P_Hoi、总温T_Hoi，待标文氏管的总压P_Loi、总温T_Loi，校准箱的压力Ptank_i和温度Ttank_i，其中下标i为采集序列，范围为1,2,…n，H表示标准文氏管，L表示待标文氏管。

5.根据权利要求1所述 的一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于在t时间段内，

标准文氏管的质量流量为：

低压文氏管的质量流量为：

其中：Cd_标为标准文氏管的流量系数，Cd_待标为待标文氏管的流量系数，C为校准箱容积。

6.根据权利要求5所述 的一种考虑校准箱气体质量变化的文氏管流量系数标定方法，其特征在于在时间段t内，标准文氏管流入质量和待标文氏管的流出质量差为箱体气体质量增量：

Q_H·t-Q_L·t＝△m

待标文氏管的质量流量为：

Q_L＝Q_H-△m/t。