一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法制造方法及图纸

一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法，气体流量计量校准检定领域，本发明专利技术针对现有的流量计仅能在正压工况下校准、校准范围窄、成本较高的缺陷，提供一种具有高低压双校准段的流量标准装置及其校准方法。本发明专利技术中，高压气源的出口与高压截止阀、高压调节阀、可调节流阀、高压校准段、滞止容器、低压校准段、低压调节阀、低压截止阀和真空气源依次连通，高压被校流量计设置于高压校准段内；临界流音速喷嘴标准表和支路截止阀设置于滞止容器内，低压被校流量计设置于低压校准段内，通过调节高压被校流量计和低压被校流量计校准临界状态高压流量计、非临界状态高压流量计和低压流量计。本发明专利技术主要用于校准和检定气体流量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法
本专利技术属于气体流量计量校准检定领域，具体涉及一种提供高低压双校准段的临界流喷嘴的流量标准装置及其校准方法。
技术介绍
气体流量精确测量在石油、天然气、化工、节能、环保、航空航天等领域有着广泛的需求。一些流量计工况范围较宽，比如相同质量流量时，可能会工作在不同的滞止压力情况。常规的负压法或正压法气体流量校准装置在校准流量能力范围、校准精度、校准工况范围等方面不能全面满足一些流量计的校准要求。公开号为CN104501917A的技术专利公布了超大口径音速喷嘴组式气体流量计检定装置，该装置采用了负压法音速喷嘴原理，但其被校表位于标准表的上游，且校准的压力工况仅为大气压。公开号为CN103791951A的技术专利公开了一种正压标准气体流量计及正压标准气体流量测量方法，被校表同样仅能位于标准表的一侧。以上两种类型的音速喷嘴流量标准装置在流量范围以及校准的压力工况范围方面都受到较大限制，且未能充分利用音速喷嘴标准表的能力。公开号为CN108444576A的技术专利公开了一种双气体流量标准装置并联式结构，该技术采用了两种不同原理类型的流量标准装置组合使用增大了流量范围，该方案对技术和成本要求较高，且可实现的校准工况有限，同样不能满足一些实况校准的需求。因此，就需要一种能够提高校准能力、实现特殊校准需求的高低压双校准段的流量标准装置及其校准方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有的流量计仅能在正压工况下校准、校准范围窄、成本较高的缺陷，提供一种能够提高校准能力、扩大校准范围、成本低廉、能够实现特殊校准需求的高低压双校准段的流量标准装置及其校准方法。本专利技术所涉及的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法的技术方案如下：本专利技术所涉及的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置，它包括高压气源、高压截止阀、高压调节阀、可调节流阀、高压被校流量计、高压校准段、滞止容器、临界流音速喷嘴标准表、支路截止阀、低压被校流量计、低压校准段、低压调节阀、低压排气阀、低压截止阀和真空气源，所述高压气源的出口与高压截止阀、高压调节阀、可调节流阀、高压校准段、滞止容器、低压校准段、低压调节阀、低压截止阀和真空气源依次连通，所述高压被校流量计设置于高压校准段内，或者，所述高压被校流量计位于可调节流阀的下游和滞止容器的上游；所述临界流音速喷嘴标准表和支路截止阀设置于滞止容器内，所述临界流音速喷嘴标准表的入口与滞止容器的上游连通，所述临界流音速喷嘴标准表的出口与支路截止阀的入口连通，所述支路截止阀的出口与低压校准段的入口连通；所述低压被校流量计设置于低压校准段内，且低压被校流量计位于低压调节阀的上游和支路截止阀的下游；所述低压排气阀的入口接入低压调节阀与低压截止阀之间。进一步地：所述临界流音速喷嘴标准表包括五个通路，所述五个通路具体为一喷嘴通路、二喷嘴通路、四喷嘴通路和一号八喷嘴通路和二号八喷嘴通路，所述支路截止阀为五个，且五个支路截止阀分别与五个通路的下游连通。进一步地：所述高压被校流量计位于可调节流阀的上游和高压调节阀的下游。一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置的校准方法，它包括以下步骤：步骤一、利用高压被校流量计进行临界状态高压流量计校准；步骤二、利用高压被校流量计进行非临界状态高压流量计校准；步骤三、利用低压被校流量计进行低压流量计校准。进一步地：在步骤一中，它包括以下步骤：步骤一一、所述高压被校流量计位于可调节流阀的下游和滞止容器的上游，所述滞止容器下游的低压校准段采用等直管连接；步骤一二、开启高压截止阀，调节高压调节阀，使可调节流阀前保持稳定的高压；步骤一三、调节可调节流阀，使高压被校流量计前的压力达到校准工况压力；步骤一四、部分或全部打开下游的支路截止阀，使临界流音速喷嘴标准表流出的质量流量等于被校质量流量；步骤一五、调节下游的低压调节阀和低压排气阀全开，使气流流出；此时，采用临界流音速喷嘴标准表中留出的质量流量校准或检定临界类高压被校流量计。进一步地：在步骤二中，它包括以下步骤：步骤二一、所述高压被校流量计位于可调节流阀的上游和高压调节阀的下游，滞止容器下游的低压校准段采用等直管连接；步骤二二、开启高压截止阀，调节高压调节阀，使高压被校流量计前压力达到校准压力工况；步骤二三、调节可调节流阀改变管路中流通的质量流量以满足流量校准工况；步骤二四、部分或全部打开下游的支路截止阀，所述滞止容器中压力稳定后，临界流音速喷嘴标准表流出的质量流量即为被校质量流量；步骤二五、调节下游的低压调节阀和低压排气阀全开，使气流流出；此时，采用临界流音速喷嘴标准表中留出的质量流量校准或检定临界类高压被校流量计。进一步地：在步骤三中，它包括以下步骤：步骤三一、所述低压被校流量计安装在低压校准段，且低压被校流量计位于低压调节阀的上游和支路截止阀的下游，上游的高压校准段采用等直管连接；步骤三二、开启高压截止阀，调节高压调节阀和可调节流阀改变管路中的质量流量以满足流量校准工况；步骤三三、部分或全部打开下游的支路截止阀，滞止容器中压力稳定后，临界流音速喷嘴标准表流出的质量流量即为被校质量流量；步骤三四、调节下游的低压调节阀和低压截止阀全开，使气流流入真空气源；步骤三五、当校准非临界正负压工况的低压被校流量计时，需要调节下游的低压调节阀使低压被校流量计前的压力达到被校压力工况，此时需要开启真空气源；采用临界流音速喷嘴标准表中流出的质量流量校准或检定临界类低压被校流量计。本专利技术所涉及的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法的有益效果是：本专利技术所涉及的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置及其校准方法，设计了一种合理设计的管路阀门配置方式，采用临界流文丘里喷嘴作为本装置中流量标准装置的标准表，利用音速喷嘴上下游压力差异的特点分别设置高压校准段和低压校准段，充分低利用了现有正压法和负压法流量标准装置的优点，极大地扩展了流量校准的工况范围并提高了校准精度。本装置能够在较宽的压力和流量工况范围校准流量计。首先，相同校准能力下，降低了标准流量装置的成本。如果高低压校准段放置在音速喷嘴的上游或下游的同一侧，则需要更多更大的音速喷嘴来满足流量校准需求，减少了对音速喷嘴标准表的需求，降低了建设成本。其次，扩大了流量标准装置校准能力；设置的高压校准段可以通过改变压力扩大校准范围，同一组音速喷嘴标准表下游设置了低压校准段，进一步扩展了校准的压力工况范围。再者，可以模拟流量计实际工况进行校准，提高了流量计校准精准度。附图说明图1为本专利技术的装置整体示意图；图2为临界流音速喷嘴标准表的结构装置图；图3为进行临界状态高压流量计校准时具体实施方式示意图；图4为进行不临界状态高压流量计校准时具体实施方式示意图；图5为进行低压流量计校准时具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置，其特征在于，它包括高压气源(1)、高压截止阀(2)、高压调节阀(3)、可调节流阀(4)、高压被校流量计(5)、高压校准段(6)、滞止容器(7)、临界流音速喷嘴标准表(8)、支路截止阀(9)、低压被校流量计(10)、低压校准段(11)、低压调节阀(12)、低压排气阀(13)、低压截止阀(14)和真空气源(15)，所述高压气源(1)的出口与高压截止阀(2)、高压调节阀(3)、可调节流阀(4)、高压校准段(6)、滞止容器(7)、低压校准段(11)、低压调节阀(12)、低压截止阀(14)和真空气源(15)依次连通，/n所述高压被校流量计(5)设置于高压校准段(6)内，或者，所述高压被校流量计(5)位于可调节流阀(4)的下游和滞止容器(7)的上游；/n所述临界流音速喷嘴标准表(8)和支路截止阀(9)设置于滞止容器(7)内，所述临界流音速喷嘴标准表(8)的入口与滞止容器(7)的上游连通，所述临界流音速喷嘴标准表(8)的出口与支路截止阀(9)的入口连通，所述支路截止阀(9)的出口与低压校准段(11)的入口连通；所述低压被校流量计(10)设置于低压校准段(11)内，且低压被校流量计(10)位于低压调节阀(12)的上游和支路截止阀(9)的下游；所述低压排气阀(13)的入口接入低压调节阀(12)与低压截止阀(14)之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置，其特征在于，它包括高压气源(1)、高压截止阀(2)、高压调节阀(3)、可调节流阀(4)、高压被校流量计(5)、高压校准段(6)、滞止容器(7)、临界流音速喷嘴标准表(8)、支路截止阀(9)、低压被校流量计(10)、低压校准段(11)、低压调节阀(12)、低压排气阀(13)、低压截止阀(14)和真空气源(15)，所述高压气源(1)的出口与高压截止阀(2)、高压调节阀(3)、可调节流阀(4)、高压校准段(6)、滞止容器(7)、低压校准段(11)、低压调节阀(12)、低压截止阀(14)和真空气源(15)依次连通，
所述高压被校流量计(5)设置于高压校准段(6)内，或者，所述高压被校流量计(5)位于可调节流阀(4)的下游和滞止容器(7)的上游；
所述临界流音速喷嘴标准表(8)和支路截止阀(9)设置于滞止容器(7)内，所述临界流音速喷嘴标准表(8)的入口与滞止容器(7)的上游连通，所述临界流音速喷嘴标准表(8)的出口与支路截止阀(9)的入口连通，所述支路截止阀(9)的出口与低压校准段(11)的入口连通；所述低压被校流量计(10)设置于低压校准段(11)内，且低压被校流量计(10)位于低压调节阀(12)的上游和支路截止阀(9)的下游；所述低压排气阀(13)的入口接入低压调节阀(12)与低压截止阀(14)之间。


2.根据权利要求1所述的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置，其特征在于，所述临界流音速喷嘴标准表(8)包括五个通路，所述五个通路具体为一喷嘴通路(81)、二喷嘴通路(82)、四喷嘴通路(83)和一号八喷嘴通路(84)和二号八喷嘴通路(85)，所述支路截止阀(9)为五个，且五个支路截止阀(9)分别与五个通路的下游连通。


3.根据权利要求2所述的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置，其特征在于，所述高压被校流量计(5)位于可调节流阀(4)的上游和高压调节阀(3)的下游。


4.一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置的校准方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一、利用高压被校流量计(5)进行临界状态高压流量计校准；
步骤二、利用高压被校流量计(5)进行非临界状态高压流量计校准；
步骤三、利用低压被校流量计(10)进行低压流量计校准。


5.根据权利要求4所述的一种具有高低压双校准段的气体流量标准装置的校准方法，其特征在于，在步骤一中，它包括以下步骤：
步骤一一、所述高压被校流量计(5)位于可调节流阀(4)的下游和滞止容器(7)的上游，所述滞止容器(7)下游...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹永飞，马晓光，郭大鹏，宋孝宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21