本发明专利技术公开了一种混合可燃性气体流量标定装置，包括：活塞式气体流量标准装置一，包括一个缸体，所述缸体内设有活塞一；活塞式气体流量标准装置二，包括一个缸体，所述缸体内设有活塞二；步进电机，包括步进电机一和步进电机二，步进电机一和步进电机二分别控制活塞一和活塞二在缸体内按照一定的速度移动，产生稳定的流速；气体分析仪，用于对气体中关键组份的浓度分析，可以根据实际需要更换，尤其是对氧化性气体进行分析；U型压力计，用于观察活塞式气体流量标准装置一和活塞式气体流量标准装置二运行时气体流速稳定情况。计算机采集控制系统，完成气体分析仪、被测表、活塞式气体流量标准装置一、活塞式气体流量标准装置一以及压力、温度传感器的信息采集，并对各个阀门的实时控制，并以此完成误差分析和统计。并以此完成误差分析和统计。并以此完成误差分析和统计。
【技术实现步骤摘要】
一种混合可燃性气体流量标定装置及其工作方法
[0001]本专利技术涉及气体流量标定
，是一种混合可燃性气体流量标定装置及其工作方法 。
技术介绍
[0002]在对气体，特别是混合性可燃气体（例如CNG，煤气等）进行计量时，电子测量相比传统机械测量的优越性，但是却面临缺乏标定装置的困境。传统的机械燃气表采用空气标定，精度等效采用的方式用于实际气体的测量，并且不区分被测气体的组份构成。而多数电子测量方法（超声波、MEMS、电化学等）在原理上对于混合气体的组份、温度和压力敏感，因此不能像机械表那样做精度等效的假设。
[0003]现有的气体流量电子计量设备大多采用和机械式相同的空气标定法，使用音速喷嘴、钟罩等设备完成。在用于实气测量时，采用两种方法：1）遵循原有的精度等效采用的产品标准，2）和机械式表计串联，构造有限的流量点，通过实际测量获得电子气表和机械表计之间的误差，进而进行数学修正的方法。
[0004]3）采用等级精度较高钟罩式气体流量标准装置或活塞式气体流量标准装置作为标准器，采用抽真空等方式对管道、设备进行气体置换，检测被检表；上述技术方案在用于泛能系统的终端设计时，都存在一些无可客服的障碍，主要表现在：空气计量结果等效采用，实际上缺乏直接的理论依据，藏匿了严重的计量误差； 串联修正存在两个隐患：第一作为标准器的机械式表计的精度往往低于电子表计，其对比结果的准确性缺乏依据；第二由于缺乏精准的测试装置和方法，无法准确得到流量点上与计量误差的对应关系，后期修正缺乏精确可靠的分析数据源。
[0005]此外，这两个方法都是基于有限气体样本来做的，而且CNG等混合气体的成分不断变化，更进一步降低了电子计量表计的可信度，限制了电子计量的气体流量检测产品的市场推广和气体流量计量原理的根本突破。若采用抽真空方式进行置换，对设备承压能力要求较高，装置复杂，设备成本非常高。
[0006]因此，亟需一种混合可燃性气体流量标定装置，用以解决现有技术存在的不足。
技术实现思路
[0007]专利技术目的：针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种混合可燃性气体流量标定装置及其工作方法。
[0008]技术方案：为达到上述目的，本专利技术所述的一种混合可燃性气体流量标定装置，包括：活塞式气体流量标准装置一，包括一个缸体，所述缸体内设有活塞一；活塞式气体流量标准装置二，包括一个缸体，所述缸体内设有活塞二；步进电机，包括步进电机一和步进电机二，步进电机一和步进电机二分别控制活塞一和活塞二在缸体内按照一定的速度移动，产生稳定的流速；气体分析仪，用于对气体中关键组份的浓度分析，可以根据实际需要更
换，尤其是对氧化性气体进行分析；U型压力计，用于观察活塞式气体流量标准装置一和活塞式气体流量标准装置二运行时气体流速稳定情况。计算机采集控制系统，完成气体分析仪、被测表、活塞式气体流量标准装置一、活塞式气体流量标准装置二以及压力、温度传感器的信息采集，并对各个阀门的实时控制，并以此完成误差分析和统计。误差分析与统计是计算机采集控制系统重要功能，计算机采集控制系统读取活塞一或活塞二的位置，来判断行程计算出标准体积，然后再读取被测表的对应走过气量，比较两者之间的流量偏差，从而计算出被测表的计量误差。该装置除了最常用的民用燃气表计的标定和计量鉴定，可广泛医疗器械、半导体工业等其它气体流量设备的程中。
[0009]进一步地，所述计算机采集控制系统是通过读取活塞式气体流量标准装置一或活塞式气体流量标准装置二内活塞的位置，来判断行程计算出标准体积，然后再读取被测仪表的对应走过起量，比较两者之期间的误差。
[0010]进一步地，活塞式气体流量标准装置一和活塞式气体流量标准装置二作为标准器，同时互相为对方计量时的排气容器，活塞式气体流量标准装置一用于气体计量时，活塞式气体流量标准装置一内的气体被活塞挤压排入活塞式气体流量标准装置二内，活塞式气体流量标准装置二用于气体计量时，活塞式气体流量标准装置二内的气体被活塞挤压排入活塞式气体流量标准装置一内。
[0011]进一步地，所述活塞式气体流量标准装置一和活塞式气体流量标准装置二分别通过管路一、管路二与被检表连通；所述U型压力计和被检表均与气体分析仪连接。
[0012]进一步地，所述管路一连接进气管路，所述进气管路上设有气动阀门十四，所述活塞式气体流量标准装置一与被检表连接的管路一上设有气动阀门五和气动阀门十七，所述活塞式气体流量标准装置二与被检表连接的管路二上设有气动阀门六和气动阀门十六，所述活塞式气体流量标准装置一与管路二之间的管路三上设有气动阀门四，所述活塞式气体流量标准装置二与管路一之间的管路四上设有气动阀门三，所述管路三与气体分析仪之间的管路五上设有气动阀门十三，所述管路五与被检表之间设有气动阀门十九，被检表上设有管路六，所述管路六上设有气动阀门十八。
[0013]进一步地，所述阀门三、阀门四、阀门五和阀门六阀门十三、阀门十四、阀门十五、阀门十六、阀门十七、阀门十八、阀门十九均为气动阀门。阀门三、阀门四、阀门五和阀门六的主要作用是作为气体内循环时，切换气体流向，辅助作用是清洗气路；阀门十八的作用是完成一次测试后，更换被测表时，关闭其他气路，通过阀门十八可以单独对新更换的被测表进行部分气路清洗。
[0014]进一步地，所述被检表可以是蜗轮、腰轮、皮膜表、超声波燃气表、MEMS燃气表中的一种。
[0015]进一步地，所述步进电机一和步进电机二为贯通式直线步进电机。
[0016]进一步地，所述计算机采集控制系统包括PLC控制器、PC机及控制软件。
[0017]一种混合可燃性气体流量标定装置的工作方法，具体如下：（1）首先打开所有阀门，步进电机将活塞式气体流量标准装置一和活塞式气体流量标准装置内的活塞运动至缸体最底端，排除缸体内气体，然后关闭所有阀门；（2）打开阀门十四和阀门十三，阀门十六和阀门十七；阀门三和阀门四，从阀门十四处进气管路的进气口处输入惰性气体，清洗掉管路中的氧气，避免发生燃烧或爆炸；
（3）关闭阀门三和阀门四，打开阀门五和阀门六，重复第2步，清洗阀门五所在的管路二、阀门六所在的管路一；（4）将氮气置换为需要使用的混合气体，重复2和3，完成气路的置换；（5）在置换过程中，观察气体分析仪的读数，以判定置换程度；（6）气路置换完成后，关闭阀门十三，锁定活塞式标准气体流量装置一的活塞一，在气体压力下，活塞式标准气体流量装置一2的活塞二移动，气体进入活塞式标准气体流量装置2的缸体；（7）完成置换后，关闭阀门十四，打开阀门十三，开始运行；（8）打开阀门三和阀门四，关闭阀门五和阀门六，计算机采集控制系统读取装置读数，步进电机一控制活塞一向右运动，气体从阀门十六流向阀门十七，完成一次计量标定测试；（9）打开阀门四和阀门六，关闭阀门三和阀门四，计算机采集控制系统读取装置读数，步进电机二控制活塞二向左运动，气体从阀门十六流向阀门十七；（10）重复步骤8和9；(11)需要更换被检表20时，关闭阀门十三，阀门十六和阀门本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合可燃性气体流量标定装置，其特征在于：包括： 活塞式气体流量标准装置一（1），包括一个缸体，所述缸体内设有活塞一（11）；活塞式气体流量标准装置二（2），包括一个缸体，所述缸体内设有活塞二（21）；步进电机，包括步进电机一（3）和步进电机二（4），步进电机一（3）和步进电机二（4）分别控制活塞一（11）和活塞二（21）在缸体内移动，产生稳定的流速；气体分析仪（5），用于对气体中关键组份的浓度分析；U型压力计（6），用于观察活塞式气体流量标准装置一（1）和活塞式气体流量标准装置二（2）运行时气体流速稳定情况；被检表（7），安装在操作台（9）上，用于测定气体的输出流速；计算机采集控制系统（8），完成气体分析仪（5）、被测表（6）、活塞式气体流量标准装置一（1）、活塞式气体流量标准装置二（2）以及压力、温度传感器的信息采集，并对各个阀门的实时控制，并以此完成误差分析和统计。2.根据权利要求1所述的一种混合可燃性气体流量标定装置，其特征在于：所述计算机采集控制系统（8）是通过读取活塞式气体流量标准装置一（1）或活塞式气体流量标准装置二（2）内活塞的位置，来判断行程计算出标准体积，然后再读取被测仪表（7）的对应走过起量，比较两者之期间的误差。3.根据权利要求2所述的一种混合可燃性气体流量标定装置，其特征在于：所述活塞式气体流量标准装置一（1）和活塞式气体流量标准装置二（2）作为标准器，同时互相为对方计量时的排气容器，活塞式气体流量标准装置一（1）用于气体计量时，活塞式气体流量标准装置一（1）内的气体被活塞挤压排入活塞式气体流量标准装置二（2）内，活塞式气体流量标准装置二（2）用于气体计量时，活塞式气体流量标准装置二（2）内的气体被活塞挤压排入活塞式气体流量标准装置一（1）内。4.根据权利要求1所述的一种混合可燃性气体流量标定装置，其特征在于：所述活塞式气体流量标准装置一（1）和活塞式气体流量标准装置二（2）分别通过管路一（100）、管路二（101）与被检表（7）连通；所述U型压力计（5）和被检表（7）均与气体分析仪（6）连接。5.根据权利要求4所述的一种混合可燃性气体流量标定装置，其特征在于：所述管路一（100）连接进气管路（103），所述进气管路(103)上设有气动阀门十四(14a)，所述活塞式气体流量标准装置一(1)与被检表(7)连接的管路一(100)上设有气动阀门五(5a)和气动阀门十七(17a)，所述活塞式气体流量标准装置二(2)与被检表(7)连接的管路二(101)上设有气动阀门六(6a)和气动阀门十六(16a)，所述活塞式气体流量标准装置一(1)与管路二(2a)之间的管路三(103)上设有气动阀门四(4a)，所述活塞式气体流量标准装置二(2)与管路一(100)之间的管路四(104)上设有气动阀门三(3a)，所述管路三(103)与气体分析仪(5)之间的管路五(105)上设有气动阀门十三(13a)，所述管路五(105)与被检表(7)之间设...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕玲，
申请(专利权)人：祎智量芯江苏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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