[发明专利]用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准装置及方法

说明书

本发明属于流量计校准的技术领域，公开了一种用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准装置，包括气体发生器，所述气体发生器与减压阀、被检流量计、标准器以串联方式连通，或者与被检流量计、标准器以并联方式连通，完成被检流量计在工作所需压力、不同组分气体或者有污染气体状态下的校准。还公开了一种用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准方法。

技术领域

本发明属于流量计校准的技术领域，具体涉及一种用于特殊工作状态下气体 质量流量计的校准装置及方法。

背景技术

目前，热式气体质量流量计在各种工业领域中应用十分广泛，如核电机组运 行时气动控制设备的用气量的测量、钢铁企业冶炼现场中支管的流量测量、能 源工业中对燃烧配风的测量、医疗卫生事业中对氧气和麻醉剂流量的测量、公 共事业中对氯气、臭氧等流量的测量、天然气、煤气、空气、火炬气等气体流 量的测量、汽车尾气的流量测量、CEMS烟气排放连续监测系统的流量测量等。 因此，热式气体质量流量计的校准尤其重要。

实验室中，热式气体质量流量计是在常温常压下，以高纯氮作为气体介质， 被检表和标准器串联进行校准的，而在工业现场，实际使用的气体介质种类很 多，有的甚至是混合气体，热式气体质量流量计也可能是在高压下工作。比如， 钢铁企业就常使用氩气或氩气、二氧化碳混合气体作为介质，核电站用的气体 质量流量计的进口压力高于常压。而且，大多数的工业用流量计污染比较严重， 和标准器串联的话，就会损坏标准器。此时，已有的热式气体质量流量计校准 方法有了局限性。

所以，这些新兴产业中应用于特殊工作状态的热式气体质量流量计的计量是 一个重点关注的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准装置及方法， 解决了现有热式气体质量流量计的校准不能适应高压、混合气体等状态的校准 问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准装置，包括气体发生器，所 述气体发生器与减压阀、被检流量计、标准器以串联方式连通，或者与被检流 量计、标准器以并联方式连通，完成被检流量计在工作所需压力、不同组分气 体或者有污染气体状态下的校准。

进一步，所述气体发生器依次与减压阀、压力计、被检流量计、流量调节阀、 标准器连通，通过调节减压阀和流量调节阀，完成被检流量计在工作所需压力 状态下的校准。

进一步，所述气体发生器依次与稳压阀、流量调节阀、换向器和标准器连通， 所述换向器还与被检流量器连通，完成被检流量计在有污染气体状态下的校准。

进一步，所述气体发生器用于产生单组分气体或者多组分气体。

进一步，当所述气体发生器产生多组分气体时，利用如下方程式计算转换系 数，对被检流量计的读数进行修正，

其中，ρ₁...ρ_n表示多组分气体中的相应气体在标准状态下的密度，C_P1...C_Pn表 示多组分气体中的相应气体的定压比热，ω₁...ω_n表示多组分气体中的相应气体 的流量，ω_T表示多组分气体的流量，N₁...N_n表示多组分气体中的相应气体的分 子构成系数。

一种基于上文所述的用于特殊工作状态下气体质量流量计的校准装置的校 准方法，其特征在于：对于串联方式，先通过调节减压阀，使被检流量计的进 口压力达到工作所需压力；再调节流量调节阀，同时观察标准器的读数，使标 准器的读数依次达到被检流量计的100％、50％、20％、10％的满量程的流量点，待 流量稳定后，依次读取被检流量计和标准器的读数，每个所述流量点重复三遍， 并计算对应的示值误差和重复性，完成对被检流量计的校准。