實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置的製作方法
2023-05-31 19:46:51
專利名稱：實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，屬於自動化儀表領域。
背景技術：
標準表法氣體流量標準裝置近年來發展比較迅速，一般採用速度式流量計、容積式流量計或臨界流文丘裡噴嘴作為標準表。多數裝置只採用一種類型的流量計作為標準表，也有裝置會採用兩種類型標準表的組合式，但是即使是組合式，在裝置運行時也是根據流量選擇一種類型標準表系統獨立運行，流量範圍互不兼容，造成了裝置不能進行自核查， 不能確保裝置準確可靠運行。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種可以實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，使用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡噴嘴兩套標準表系統既可獨立使用，又可並聯使用，利用兩套標準表系統即實現裝置的自核查功能，確保裝置準確可靠運行；又擴展裝置的流量測量範圍。本實用新型的技術方案是一種實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，其特點是，該裝置主要包括標準表系統、被檢氣體流量計、測量系統、管路系統、氣源系統、控制系統；所述標準表系統採用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡臨界流噴嘴兩種類型的標準表，所述測量系統包括測量臨界流臨界流噴嘴組件、氣體渦輪標準表和被檢流量計處的測溫測壓儀表，以及溼度計、計時器；所述管路系統包括氣源管路、標準表管路和被檢流量計管路；所述氣源系統以大氣為氣源，採用風機或真空泵裝置；所述的控制系統置是以PC機為基本的控制系統；所述氣源系統通過管路系統、標準表系統和被檢氣體流量計相連接，採用負壓法，利用風機或泵抽氣，在同一時間間隔內使氣體連續通過標準表和被檢氣體流量計，通過測量系統測出兩者的輸出值，通過以PC機為基本的控制系統，完成所有的現場設備控制和數據採集，數據處理，確定被檢氣體流量計的儀表係數，示值誤差，重複性或測量不確定度。所述的標準表系統採用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡噴嘴兩種類型的流量計作為標準表，兩套標準表系統分別單獨或並聯與氣源系統、被檢流量相連接，兩套標準表系統分別個自獨立使用或並聯使用，實現裝置自核查功能，擴展整套裝置的測量範圍。所述的臨界流文丘裡噴嘴組件中，噴嘴下遊串聯有雙閥門，在雙閥門之間設置有壓力變送器用於檢漏。本實用新型的有益效果實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置中採用氣體渦輪和臨界流文丘裡噴嘴兩套標準表系統，可以獨立使用，實現裝置自核查功能；可以並聯使用，擴展整套裝置的測量範圍，裝置流量範圍0. 1 7500 m3/h，裝置不確定度U=O. 25% (k=2);在臨界流噴嘴的氣源系統中，使用了多級離心式風機，既滿足了噴嘴臨界壓力比的要求而且具有噪聲低、振動小、效率高、運行平穩，安裝、維護保養方便等優點；在臨界流文丘裡噴嘴組件中，設計了噴嘴下遊設置兩個截止閥，兩個截止閥之間設置壓力變送器進行壓力監測，實現了自動檢漏功能。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型結構框圖；圖3為本實用新型結構組成示意圖；圖中BW_離心風機，FC-變頻器，PM-真空泵，TK-滯止容器，BV-電動蝶閥，CV-電動調節閥，V-蝶閥，T-溫度變送器，P-壓力變送器，SN-音速噴嘴圖4為量值溯源框圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作進一步說明。一種實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，由圖1所示，其特點是，該裝置主要包括標準表系統、被檢氣體流量計、測量系統、管路系統、氣源系統、控制系統；所述標準表系統採採用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡臨界流噴嘴兩種類型的標準表，所述測量系統包括測量臨界流臨界流噴嘴組件、氣體渦輪標準表和被檢流量計處的測溫測壓儀表，以及溼度計、計時器；所述管路系統包括氣源管路、標準表管路和被檢流量計管路；所述氣源系統以大氣為氣源，採用風機或真空泵裝置；所述的控制系統是以PC機為基本，包括流量標準裝置數據採集裝置，PLC數據採集與控制系統的控制系統；所述氣源系統通過管路系統、標準表系統和被檢氣體流量計相連接，採用負壓法，利用風機或泵抽氣，在同一時間間隔內使氣體連續通過標準表和被檢氣體流量計，通過測量系統測出兩者的輸出值，通過以PC機為基本的控制系統，完成所有的現場設備控制和數據採集，數據處理，確定被檢氣體流量計的儀表係數，示值誤差，重複性，或者測量不確定度。本氣體流量標準裝置採用具有優良重複性及穩定性的氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡噴嘴兩種類型的流量計作為標準表，以大氣為氣源，採用風機或真空泵產生負壓，氣體由試驗管路吸入，在相同時間間隔內使氣體連續通過被檢氣體流量計和標準表，排入大氣，通過比較兩者的輸出值，從而確定被檢氣體流量計的儀表係數，示值誤差，重複性或者測量不確定度。裝置可設置為自動測試和手動測試兩種模式，自動生成測試結果。裝置的結構示意圖如圖2、3所示(1)本氣體流量標準裝置的標準表系統採用了氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡臨界流噴嘴兩種類型的標準表，標準表配置見表1。氣體渦輪流量計以變頻風機為氣源系統， 操作方便，效率高，能耗低(每颱風機最大功率15kw)，但是由於工作中氣體渦輪的高速旋轉，需要經常核查(或校準)，才能保持其高準確度。裝置中兩套標準表系統可獨立使用，臨界流文丘裡噴嘴系統流量範圍完全覆蓋渦輪標準表的流量範圍，而且由於兩套標準表是完全不同的類型，有各自獨立的量值溯源體系渦輪流量計溯源至鐘罩標準裝置，臨界流文丘裡噴嘴溯源至PVTt法氣體標準裝置，量值溯源框圖如圖4所示。因此可利用兩套標準表系統實現裝置的自核查，採用核查標準器，不定期實施核查，確保裝置準確可靠運行。雖然臨界流噴嘴的臨界壓力比低，能耗較大，但是噴嘴具有準確度高、性能穩定、體積小、檢定周期長(5年)等特點，所以利用兩套系統並聯使用，擴展測量範圍，使整套裝置的流量範圍覆蓋: 0. 1-7500 m3/h。所述的臨界流文丘裡噴嘴組件中，噴嘴下遊串聯有雙閥門，在雙閥門之間設置有壓力變送器，監視壓力變化，用於檢漏。當改變流量時，被關閉的閥組間的壓力應保持恆定， 如在設定時間段內壓力有任何變化，即表示該管段存在洩漏，裝置每次啟動和切換流量時均自動進行檢漏。例如，在圖3中臨界流文丘裡噴嘴Sm下遊串聯有雙閥門BV6、BV12，BV6、 BV12之間設置有壓力變送器P4用於檢漏。表1 標準表配置
權利要求1.一種實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，其特徵在於，該裝置主要包括標準表系統、被檢氣體流量計、測量系統、管路系統、氣源系統、控制系統；所述標準表系統採用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡噴嘴兩種類型的標準表，所述測量系統包括測量臨界流文丘裡噴嘴組件、氣體渦輪標準表和被檢流量計處的測溫測壓儀表，以及溼度計、計時器；所述管路系統包括氣源管路、標準表管路和被檢流量計管路；所述氣源系統以大氣為氣源，採用風機或真空泵裝置；所述的控制系統是以PC機為基本的控制系統；所述氣源系統通過管路系統和標準表系統及被檢氣體流量計相連接，採用負壓法，利用風機或泵抽氣， 在同一時間間隔內使氣體連續通過標準表和被檢氣體流量計，通過測量系統測出兩者的輸出值，通過以PC機為基本的控制系統，完成所有的現場設備控制和數據採集，數據處理，確定被檢氣體流量計的儀表係數，示值誤差，重複性或測量不確定度。
2.根據權利要求1所述的實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，特徵在於， 所述的標準表系統採用氣體渦輪流量計和臨界流文丘裡噴嘴兩種類型的流量計作為標準表，兩套標準表系統分別單獨或並聯與氣源系統、被檢流量相連接，兩套標準表系統分別個自獨立使用或並聯使用，實現裝置自核查功能，擴展整套裝置的測量範圍。
3.根據權利要求1所述的實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置，其特徵在於，所述的臨界流文丘裡噴嘴組件中，噴嘴下遊串聯有雙閥門，在雙閥門之間設置有壓力變送器用於檢漏。
專利摘要本實用新型公開了一種實現自核查功能的標準表法氣體流量標準裝置。該裝置主要包括兩套標準表系統、被檢氣體流量計、測量系統、管路系統、氣源系統和控制系統。氣源系統通過管路系統和標準表系統及被檢氣體流量計相連接，採用負壓法，利用風機或泵抽氣，在同一時間間隔內使氣體連續通過標準表和被檢氣體流量計，通過測量系統測出兩者的輸出值，通過控制系統，完成現場設備控制和數據採集，數據處理，確定被檢氣體流量計的儀表係數，示值誤差，重複性，不確定度。本實用新型的有益效果兩套標準表系統，可以獨立使用，實現裝置自核查功能；也可以並聯使用，實現擴展整套裝置的測量範圍。裝置流量範圍0.1～7500m3/h。
文檔編號G01F25/00GK202092737SQ201120177008
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者徐建平, 李傳經, 王繼忠, 郭愛華, 陳雲麒 申請人:上海工業自動化儀表研究院