一种音速喷嘴式气体流量标准装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种音速喷嘴式气体流量标准装置，包括设有若干喷嘴的滞止容器、与若干喷嘴分别连接的若干分支导管、与若干分支导管连接的汇管、与汇管连接的气泵、装夹被检表的夹表台位、采集被检表信息的采样器、连接被检表与滞止容器的连接管路，分支导管连接喷嘴控制阀，滞止容器安装第一温度变送器及连接第一控制阀，第一控制阀连接差压变送器，被检表处安装第二温度变送器及连接第二控制阀，第二控制阀连接差压变送器；气体流量标准装置还设有检测大气压力的第一绝压变送器、检测大气湿度的湿度变送器、计时器及计算机。本实用新型专利技术采用采用绝压变送器与差压变送器的组合，对整套装置的扩展不确定度评估达到0.3％。

A sonic nozzle type gas flow standard device

【技术实现步骤摘要】
一种音速喷嘴式气体流量标准装置
本技术涉及燃气表检定技术，具体涉及音速喷嘴式气体流量标准装置。
技术介绍
燃气表具有计量精度高、量程范围宽、稳定性好、价格低廉等优点，广泛用于燃气的贸易结算。燃气表作为国家计量行政部门重点监管的计量器具，其计量准确性至关重要。燃气表的检定装置目前主要有钟罩式气体流量标准装置和标准表法气体流量标准装置。采用喷嘴作为标准表的气体流量标准装置,以其结构简单、性能稳定、准确度高、无可动部件、维护方便等特点,在气体流量仪表的检定及校准中得到广泛的应用，成为开展气体流量计量的主流标准装置。申请号为CN201620503842.3的中国技术专利公开了一种音速喷嘴式气体流量标准装置。它包括PLC控制系统,若干导流管、主流管、止滞容器和稳压缓冲罐,其中：导流管包括前段直管和后段直管,后段直管与主流管连接,前段直管连接夹表器和消音器,主流管与止滞容器连接；止滞容器上有若干音速喷嘴,音速喷嘴上方有汇总管,汇总管上有若干连接管和封堵气缸,汇总管依次连接稳压缓冲罐和气泵。由于气体的体积与压力密切相关，为确保测试误差的准确性，需要准确的检测被检表以及标准器处的压力，该专利在直管处安装第一绝压变送器，止滞容器上安装第二绝压变送器。装置需要采集到两个位置的压力，即被检表处压力、标准器处的压力，目前采用0.2级精度的绝对压力变送器，对设备的扩展不确定度评定只能达到0.5％的水平。对于测试1.5级的燃气表而言，显得准确度不够高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是提供一种音速喷嘴式气体流量标准装置，提高装置的扩展不确定度，使其可以达到0.3％的水平。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种音速喷嘴式气体流量标准装置，包括设有若干喷嘴的滞止容器、与若干喷嘴分别连接的若干分支导管、与若干分支导管连接的汇管、与汇管连接的气泵、装夹被检表的夹表台位、采集被检表信息的采样器、连接被检表与滞止容器的连接管路，所述分支导管连接喷嘴控制阀，所述滞止容器安装第一温度变送器及连接第一控制阀，所述第一控制阀连接差压变送器，被检表处安装第二温度变送器及连接第二控制阀，所述第二控制阀连接差压变送器；所述气体流量标准装置还设有检测大气压力的第一绝压变送器、检测大气湿度的湿度变送器、用于计时的计时器以及接收采样器、差压变送器、湿度变送器、计时器信息并对第一控制阀、第二控制阀进行控制的计算机。可选的，所述差压变送器的精度为0.2级，量程为±10kPa。可选的，所述第一绝压变送器的精度为0.2级，量程为(0-110)kPa。可选的，所述计时器为晶振。可选的，所述汇管连接有第二绝压变送器。可选的，所述气泵为真空泵。本技术采用上述技术方案，具有如下有益效果：1、被检表以及标准器(滞止容器)处检测都是采用同一个差压变送器，第一绝压变送器检测大气压力，采用大气压+表压的取压方式，有效消除因绝对压力带来的系统误差。2、采用绝压变送器+差压变送器的组合，第一绝压变送器和差压变送器的精度均为0.2级，最终对整套装置的扩展不确定度(准确度)评估达到0.3％。3、由于被检表以及标准器(滞止容器)处检测都是采用同一个差压变送器，通过第一控制阀和第二控制阀进行切换，可以减少一个差压变送器，降低设备成本。4、采用计时器自动控制测试时间，保证测试准确度。5、第二绝压变送器用于监控汇管处绝对压力，监控此处压力符合测试要求。6、采用第一温度变送器、第二温度变送器检测计算音速喷嘴标准累积体积的温度参数。本技术的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步描述：图1为本技术的结构示意图；图中：1-夹表台位、2-采样器、3-连接管路、4-滞止容器、5-音速喷嘴、6-喷嘴控制阀、7-真空泵、8-汇管、9-第二绝压变送器、10-计时器、11-计算机、12-第一温度变送器(滞止容器处)、13-第一控制阀(滞止容器处压力变送器)、14-差压变送器、15-第二温度变送器(被检表处)、16-第一绝压变送器(大气处)、17-第二控制阀(被检表处压力变送器)、18-湿度变送器(大气处)组成。具体实施方式如图1所示，一种音速喷嘴式气体流量标准装置，包括设有若干喷嘴5的滞止容器4、与若干喷嘴5分别连接的若干分支导管、与若干分支导管连接的汇管8、与汇管8连接的气泵、装夹被检表的夹表台位1、采集被检表信息的采样器2、连接被检表与滞止容器4的连接管路3，所述分支导管连接喷嘴控制阀6，所述滞止容器4安装第一温度变送器12及连接第一控制阀13，所述第一控制阀13连接差压变送器14，被检表处安装第二温度变送器15及连接第二控制阀17，所述第二控制阀17连接差压变送器14；所述气体流量标准装置还设有检测大气压力的第一绝压变送器16、检测大气湿度的湿度变送器18、用于计时的计时器10以及接收采样器2、差压变送器14、湿度变送器18、计时器10信息并对第一控制阀13、第二控制阀17进行控制的计算机11，计算机11采集计时器10计时信息并根据计时信息进行控制。优选的，所述第一绝压变送器的精度为0.2级，量程为(0-110)kPa。所述差压变送器的精度为0.2级，量程为±10kPa。保证整套装置的扩展不确定度(准确度)评估达到0.3％。一、音速喷嘴标准累积体积计算公式：式中：Vref—标准累积体积；Cd—喷嘴的流出系数；A*—喷嘴的喉部直径；C*—喷嘴的流函数；Z—压缩系数；R—通用气体常数；M—气体的摩尔质量；Ps—标准器处的压力；Pm—被检表处的压力；Ts—标准器处的温度；Tm—被检表处的温度；t—累积时间。二、采用绝压的不确定度评定1.目前普遍采用不同个0.2级绝压变送器分别测量被检表以及标准器处的气体压力，根据公式(1)进行装置的相对不确定度分量由式3组成。2.1ur(Cd)—音速喷嘴的相对标准不确定度(％)音速喷嘴的扩展不确定度为0.2％，置信概率P＝95％,包含因子k＝2；按正态分布考虑，其相对标准不确定度为：ur(Cd)＝0.1％2.2ur(Pm)、ur(Ps)—压力引起的相对标准不确定度(％)采用0.2级绝对压力变送器，满量程为110kPa,最大误差110kPa*0.002＝0.22kPa按照均匀分布,2.3ur(Tm)、ur(Ts)—温度引起的相对标准不确定度(％)温度变送器最大误差0.2℃，按照均匀分布2.4ur(t)—晶振的相对标准不确定度(％)晶振的扩展不确定度为2×10-6，置信概率P＝95％,包含因子k＝2；按正态分布考虑，其相对标准不确定度为：ur(t)＝0.0001％。2.5ur(B—其他参数引起的相对标准不确定度(％)其他参数引起的相对标准不确定度，根据经验估算ur(B)＝0.05％2.6对以上不确定度评定汇总见表1表1不确定度评定汇总表(采用绝压)3.采用大气压+表压的不确定度评定采用0.2级，满量程为110kPa的绝压变送器,测量大气压力P；采用0.2级，量程范围为±10kPa差压变送器测量被检表处以及标准器处气体的表压；共用大气压力P，加上表压就是气体的绝对压力。为方便计算，对公式(1)进行简化如下：式中:P—大气压力；ΔPs—标准器处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音速喷嘴式气体流量标准装置，其特征在于：包括设有若干喷嘴的滞止容器、与若干喷嘴分别连接的若干分支导管、与若干分支导管连接的汇管、与汇管连接的气泵、装夹被检表的夹表台位、采集被检表信息的采样器、连接被检表与滞止容器的连接管路，所述分支导管连接喷嘴控制阀，所述滞止容器安装第一温度变送器及连接第一控制阀，所述第一控制阀连接差压变送器，被检表处安装第二温度变送器及连接第二控制阀，所述第二控制阀连接差压变送器；所述气体流量标准装置还设有检测大气压力的第一绝压变送器、检测大气湿度的湿度变送器、用于计时的计时器以及接收采样器、差压变送器、湿度变送器、计时器信息并对第一控制阀、第二控制阀进行控制的计算机。

【技术特征摘要】
1.一种音速喷嘴式气体流量标准装置，其特征在于：包括设有若干喷嘴的滞止容器、与若干喷嘴分别连接的若干分支导管、与若干分支导管连接的汇管、与汇管连接的气泵、装夹被检表的夹表台位、采集被检表信息的采样器、连接被检表与滞止容器的连接管路，所述分支导管连接喷嘴控制阀，所述滞止容器安装第一温度变送器及连接第一控制阀，所述第一控制阀连接差压变送器，被检表处安装第二温度变送器及连接第二控制阀，所述第二控制阀连接差压变送器；所述气体流量标准装置还设有检测大气压力的第一绝压变送器、检测大气湿度的湿度变送器、用于计时的计时器以及接收采样器、差压变送器、湿度变送器、计时器信息并...

【专利技术属性】
技术研发人员：江航成，李杭，林明星，
申请(专利权)人：金卡智能集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33