气体脉动流标准试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了气体脉动流标准试验装置，包括机架、PLC和电脑，机架上设有气体换向器、滞止容器和汇筒，气体换向器包括两个进气口和一个出气口，出气口和滞止容器连通，滞止容器设有多个开关组件，开关组件包括临界流文丘里喷嘴和电磁阀，临界流文丘里喷嘴通过电磁阀与汇筒连通，两个进气口均连接有管道，两个管道均连接有待实验的仪表，机架上设有两个动态图像采样器。滞止容器安装有第一温度传感器和第一压力传感器，机架设有温湿度传感器和第二压力传感器。可以进行气体脉动流和连续流流量标准试验，计算机自动检测减少了人力成本；提高了精度，避免了不同装置测量脉动流和连续流引入的附加不确定度；具有可控不同幅值的方波脉动流源。

Standard test device for gas pulsation flow

The invention discloses a gas flow standard test device, which comprises a frame, PLC and computer, the machine frame is provided with a commutator, gas stagnation container and sink tube, gas including two air inlets and an air outlet, an air outlet and a stagnation container connected, stagnation container is provided with a plurality of switch components, including the critical switch assembly Venturi flow nozzle and a solenoid valve, the critical flow Venturi nozzle through the electromagnetic valve is communicated with the exchange tube, two air inlets are connected with pipes are connected to the two meter pipeline, the frame is provided with two dynamic image sampler. The stagnation vessel is equipped with a first temperature sensor and a first pressure sensor, and a temperature and humidity sensor and a second pressure sensor are provided in the frame. The standard test of gas pulsation flow and continuous flow rate can be carried out. Computer automatic detection reduces manpower cost, improves accuracy, avoids additional uncertainty of pulsating flow and continuous flow introduced by different devices, and has a square wave pulsating flow source with controllable amplitude.

【技术实现步骤摘要】
气体脉动流标准试验装置
本专利技术属于气体流量计量测试
，具体涉及气体脉动流标准试验装置。
技术介绍
流量是现代工业生产和人们生活中的一个重要参数，特别是天然气流量测量，不但应用于工业生产过程、还普及到城镇居民家庭生活用气。气体流量测量常见的三种流量标准试验装置，即钟罩式气体流量标准装置、活塞式气体流量标准装置和音速喷嘴式气体流量标准装置(见图1、图2)。但上述三种装置不能用于现有计量仪表脉动流示值误差实验。自从国家建设部颁布CJ/T477-2015《超声波燃气表》标准以来，计量仪表业界急需脉动流/断续流实验装置，以科学验证气体计量仪表在非定常流、脉动流条件下真实计量性能。要求脉动流试验装置可产生产品标准所要求的可重复多次复现的气体脉动源，具有计量准确可靠的气体计量标准器，通用性好，流量测量范围宽，可多台仪表同时进行实验，且制造成本和实验成本不至太高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了气体脉动流标准试验装置，可以进行完整的气体脉动流和连续流流量标准试验，集成了接口、传感器、采样、流量控制，精度计算及实行了计算机自动检测，减少了人力成本和工作量；提高了测量不确定度精度，避免了不同装置测量脉动流和连续流引入的附加不确定度；具有可控不同幅值的方波脉动流源。为达上述目的，本专利技术的主要技术解决手段是提供气体脉动流标准试验装置，包括机架、PLC和电脑，所述机架上设有气体换向器、滞止容器和汇筒，所述气体换向器包括对称在其两端的两个进气口和其中部设有的一个出气口，所述出气口和滞止容器的中部连通，所述滞止容器设有多个均与汇筒连通的开关组件，所述开关组件包括滞止容器设有的临界流文丘里喷嘴和电磁阀，所述临界流文丘里喷嘴通过电磁阀与汇筒连通，所述两个进气口均连接有一管道，所述两个管道对称设置在气体换向器两侧且均连接有一待实验的仪表，所述机架上设有两个用于采集待实验的仪表读数的动态图像采样器。所述汇筒设有出气管，且出气管与负压风机连接或直通大气，所述滞止容器安装有第一温度传感器和第一压力传感器，所述机架上靠近待实验的仪表的位置处设有温湿度传感器和第二压力传感器，所述电脑、第一温度传感器、第一压力传感器、温湿度传感器、第二压力传感器和电磁阀均与PLC电连接，所述动态图像采样器与电脑电连接。所述两个管道对称设置在气体换向器两侧，能够保证两边管道及两个待实验的仪表经过的气流稳定均匀，有益于准确的实验结果。所述多个开关组件中至少有两个开关组件中的临界流文丘里喷嘴孔径不同，可以根据待实验的仪表需要测量的气流量大小，选择对应的开关组件开通，从而具有不同的流量可以进行测试。所述动态图像采样器设置在待实验的仪表的仪表盘的正前方，可将采集到的待实验的仪表的读数传输到电脑的系统中。所述汇筒出气管与真空系统(负压风机)连接，或直通大气(当正压工作时)，所述汇筒相当于是一个容器，负压风机就抽这个容器，让其处于负压状态。所述气体换向器为不锈钢机械焊接构件，水平放置。所述气体换向器包括两端封闭的管型的换向管和气缸，所述换向管内设有两个分隔板将换向管分隔为左区、中区和右区，所述两个分隔板均设有通孔，所述换向管在中区的中间位置处设有出气口，所述换向管在左区和右区分别设有一个进气口，所述两个进气口对称设置在出气口两侧，所述换向管一端设有杆孔，所述杆孔内设有可在换向管内沿轴线往复运动的连杆，所述气缸的活塞杆与连杆连接，所述连杆上套设有两个可封闭通孔的密封盖，所述两个密封盖分别与所述两个分隔板的通孔配合，所述两个通孔，一个通孔开启，则另一个通孔封闭。所述连杆上套设有与换向管内腔配合的校正片，可以使连杆的往复运动呈稳定的直线运动。工作原理：人工安装待实验的仪表后，在计算机的操作系统中人工设置试验流量，点击流量按钮，相应电磁阀打开，气体在待实验的仪表进气口与电磁阀出气口之间的差压力作用下沿对称的双管路之一流动。点击“开始检测”按钮，图像采样器即时摄得待实验的仪表初始示值，同时系统开始计时、测量温度、压力和气体湿度等热力参数。当电脑计时器到达预先设置的单次试验时间时，气体换向器切换气体流路，即改左待实验的仪表为右待实验的仪表(或反之)。如此反复多次左通右断或左断右通试验，对单台待实验的仪表而言即为脉动流或称之谓断续流试验。若不控制换向动作，延长测量时间即为连续流试验。依据相关数学模型，可分别测得待实验的仪表和临界流文丘里喷嘴标准表的流量示值，经简单计算可得待实验的仪表的示值相对误差。比较相同流量下的脉动流和连续流条件下的示值误差，可知待实验的仪表计量性能，从而为设计改进提供可靠实验数据。所述临界流文丘里喷嘴设计依据GB/T21188-2007/ISO9300:2005《用临界流文丘里喷嘴测量气体流量》。所述温度传感器、压力传感器、大气压力传感器、温湿度传感器为标准计量器具、系外购件，试验管道均为不锈钢管件，所述机架由铝合金型材和不锈钢板搭建。所述电脑的操作软件系统自行设计，具自主知识产权，动态图像采样器自行设计，具自主知识产权。本专利技术设计了一种基于组合多台临界流文丘里喷嘴为计量主标准、辅以入口温压参数测试及可控气体流路的标准流量试验装置。该装置可正负压工作，单台或多台待实验的仪表串联试验。并联多个临界流喷嘴可扩大测量范围。试验过程由计算机实现全自动测控，也可人工抄读初始和终止仪表示值，由计算机计算误差测试结果，建立了多个准方波脉动流量及示值误差计算数学模型。本专利技术的有益效果是：可以进行完整的气体脉动流和连续流流量标准试验，集成了接口、传感器、采样、流量控制，精度计算及实行了计算机自动检测，减少了人力成本和工作量；提高了测量不确定度精度，避免了不同装置测量脉动流和连续流引入的附加不确定度；具有可控不同幅值的方波脉动流源。附图说明图1是本专利技术一实施例的结构示意图，图2是图1实施例中的气体换向器结构剖面图，图中：机架1、PLC2、电脑3、气体换向器4、滞止容器5、汇筒6、进气口7、出气口8、临界流文丘里喷嘴9、电磁阀10、管道11、待实验的仪表12、动态图像采样器13、出气管14、负压风机15、第一温度传感器16、第一压力传感器17、温湿度传感器18、第二压力传感器19、换向管20、气缸21、分隔板22、通孔23、连杆24、密封盖25、校正片26。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本实施例所描述的气体脉动流标准试验装置，包括机架1、PLC2和电脑3，所述机架1上设有气体换向器4、滞止容器5和汇筒6，所述气体换向器4包括对称在其两端的两个进气口7和其中部设有的一个出气口8，所述出气口8和滞止容器5的中部连通，所述滞止容器5设有多个均与汇筒6连通的开关组件，所述开关组件包括滞止容器5设有的临界流文丘里喷嘴9和电磁阀10，所述临界流文丘里喷嘴9通过电磁阀10与汇筒6连通，所述两个进气口7均连接有一管道11，所述两个管道11对称设置在气体换向器4两侧且均连接有一待实验的仪表12，所述机架1上设有两个用于采集待实验的仪表12读数的动态图像采样器13。本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体脉动流标准试验装置，包括机架(1)、PLC(2)和电脑(3)，其特征在于，所述机架(1)上设有气体换向器(4)、滞止容器(5)和汇筒(6)，所述气体换向器(4)包括对称在其两端的两个进气口(7)和其中部设有的一个出气口(8)，所述出气口(8)和滞止容器(5)的中部连通，所述滞止容器(5)设有多个均与汇筒(6)连通的开关组件，所述开关组件包括滞止容器(5)设有的临界流文丘里喷嘴(9)和电磁阀(10)，所述临界流文丘里喷嘴(9)通过电磁阀(10)与汇筒(6)连通，所述两个进气口(7)均连接有一管道(11)，所述两个管道(11)对称设置在气体换向器(4)两侧且均连接有一待实验的仪表(12)，所述机架(1)上设有两个用于采集待实验的仪表(12)读数的动态图像采样器(13)。所述汇筒(6)设有出气管(14)，且出气管(14)与负压风机(15)连接或直通大气，所述滞止容器(5)安装有第一温度传感器(16)和第一压力传感器(17)，所述机架(1)上靠近待实验的仪表(12)的位置处设有温湿度传感器(18)和第二压力传感器(19)，所述电脑(3)、第一温度传感器(16)、第一压力传感器(17)、温湿度传感器(18)、第二压力传感器(19)和电磁阀(10)均与PLC(2)电连接，所述动态图像采样器(13)与电脑(3)电连接。...

【技术特征摘要】
1.气体脉动流标准试验装置，包括机架(1)、PLC(2)和电脑(3)，其特征在于，所述机架(1)上设有气体换向器(4)、滞止容器(5)和汇筒(6)，所述气体换向器(4)包括对称在其两端的两个进气口(7)和其中部设有的一个出气口(8)，所述出气口(8)和滞止容器(5)的中部连通，所述滞止容器(5)设有多个均与汇筒(6)连通的开关组件，所述开关组件包括滞止容器(5)设有的临界流文丘里喷嘴(9)和电磁阀(10)，所述临界流文丘里喷嘴(9)通过电磁阀(10)与汇筒(6)连通，所述两个进气口(7)均连接有一管道(11)，所述两个管道(11)对称设置在气体换向器(4)两侧且均连接有一待实验的仪表(12)，所述机架(1)上设有两个用于采集待实验的仪表(12)读数的动态图像采样器(13)。所述汇筒(6)设有出气管(14)，且出气管(14)与负压风机(15)连接或直通大气，所述滞止容器(5)安装有第一温度传感器(16)和第一压力传感器(17)，所述机架(1)上靠近待实验的仪表(12)的位置处设有温湿度传感器(18)和第二压力传感器(19)，所述电脑(3)、第一温度传感器(16)、第一压力传感器(17)、温湿度传感器(18)、第二压力传感器(19)和电磁阀(10)均与PLC(2)电连接，所述动态图像采样器(13)与电脑(3)电连接。2.根据权利要求1所述的气体脉动流标准试验装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文新，马小平，
申请(专利权)人：杭州天马计量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33