[实用新型]一种便携式气体微小流量校准装置

说明书

本实用新型提供一种便携式气体微小流量校准装置，涉及流量校准技术领域。该装置包括质量流量控制器、标准层流流量计和测量控制单元，标准层流流量计包括层流传感元件、温度变送器、差压变送器和压力变送器；层流传感元件可拆卸地设置在装置中，层流传感元件包括不同规格的多个层流传感元件，多个层流传感元件适用于感测不同的气体流量范围。装置中采用可拆卸的层流传感元件，通过更换传感元件以满足不同流量范围气体流量计校准，系列规格层流传感元件共用同一个高精度差压变送器和压力变送器，使得校准装置体积小、结构紧凑、可便携，每种规格的传感元件只工作在较窄的流量范围，差压变送器工作在大量程范围，可满足校准测量的不确定度要求。

技术领域

本实用新型涉及流量校准技术领域，具体涉及一种便携式气体微小流量校准装置。

背景技术

纯净气体在半导体、电子、生物制药、新材料、新能源和环保等行业应用广泛。实际应用中，纯净气体流量测量多数处于小流量和微流量范围。气体微小流量测量按原理主要有热式和层流两种方法。热式气体流量计不需要进行温度和压力补偿，并可用于较高压力测量，使用更为广泛；层流流量计稳定性好，测量精度高，对于高精度测量更为适用。

气体流量校准主要有钟罩法、活塞法、皂膜法、PVTt法、质量时间(mt)法、音速喷嘴法和标准流量计法等，其中能够用于气体微小流量现场校准的是活塞法和标准流量计法。活塞法和标准流量计法这两种方法各有优劣，活塞法直接溯源到长度和时间，溯源更直接，容易获得较高测量不确定度，但其装置相对复杂，磨损等影响长期稳定性，便携性不如后者；标准流量计法装置相对简单，不易损坏，便于携带，对于现场校准是比较适用的。

作为流量标准的流量计需要测量精度高，稳定性好，高精度层流流量计可用作标准流量计，但单只流量传感器流量范围有限，实验室里一般采用多个传感器并联的方式满足流量校准装置整个流量范围高精度测量要求，不足之处是装置较大，便携性不好。此外，现场在线校准时还需解决气源的稳定性、可控性等问题。

综上所述，现有技术中存在如下的问题：(1)不方便携带：现有满足准确度要求的装置都不方便携带。皂膜流量计由于配备皂膜管和皂膜液，不易携带，易碎。活塞式流量计长期携带将导致活塞内部轻微变形，导致整个行程出现时间差异，需要重新校准使用，严重的话导致活塞无法升起，需返厂维修；(2)现场校准准确度不高：实验室装置一般准确度为MPE:±0.5％，高精度装置在MPE:±0.3％，甚至MPE:±0.2％，这样能够满足误差在±1.0％的气体流量计校准。但是现场校准由于前后管段，以及温差等客观因素，往往达不到此类要求；(3)流量点难调整：现有装置一般是在末端加高精度针阀，手动调整流量点，在流量越小时，调整耗时费力；(4)气源压力难以控制：现场校准时，现有装置因没有稳压和调压装置难以对气源压力进行控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种便携式气体微小流量校准装置，以解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种便携式气体微小流量校准装置，该装置包括质量流量控制器、标准层流流量计和测量控制单元，标准层流流量计包括层流传感元件、温度变送器、差压变送器和压力变送器，测量控制单元与计算机通讯连接；

质量流量控制器与测量控制单元通讯连接，质量流量控制器经由管路与层流传感元件流体连通，质量流量控制器在计算机的控制下自动调节传送至层流传感元件的气体的流量；

温度变送器、差压变送器和压力变送器分别与测量控制单元通讯连接；

质量流量控制器、测量控制单元、温度变送器、差压变送器以及压力变送器固定设置在装置中，层流传感元件可拆卸地设置在装置中，层流传感元件包括不同规格的多个层流传感元件，所述多个层流传感元件适用于感测不同的气体流量范围；