一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法技术

本发明专利技术涉及一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法


[0001]本专利技术涉及气体质量流量校准
，具体为一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法
。

技术介绍

[0002]随着科技的迅猛发展，生产技术的不断提高，对于在生产过程中各种气体液体的精确测量的需求越来越高遥在测量这些气体液体必不可少的工具就是各式各样的流量计，遥热式气体质量流量计是利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量，或利用加热流体时流体温度上升到某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表，可用于精确测量各种气体的流量
。
[0003]热式气体质量流量计稳定性好，不需要温度和压力补偿，数据传输方便，易于安装和维修，可实现工厂的自动化和集成化，广泛应用于工业领域，如核电站
、
钢铁企业
、
能源工业等，因此，热式气体质量流量计量值溯源的准确性至关重要
。
[0004]现有的热式气体质量流量计校准方法校准系统主要包括气源
(
高纯氮气
)、
稳压阀
、
流量调节阀
、
被校表
(
热式气体质量流量计
)、
标准器等，这些设备依次串联在一起，由于热式气体质量流量计前端加了稳压阀和流量调节阀，它的进口压力基本为常压，标准器采用的是活塞式气体小流量标准装置，气体流过时，活塞在气缸里运动，根据活塞在两个光电发射器间运动的时间和已知容积值，可以测得经过该标准器的气体体积流量，底座上自带了压力传感器和温度传感器，从而可计算得到气体的质量流量，实验室中，热式气体质量流量计通常在常温常压下，以高纯氮气作为气体介质进行校准，而在工业现场，实际使用的气体介质种类很多，有的甚至是混合气体，热式气体质量流量计也可能是在高压下工作，比如，钢铁企业就常使用氩气或氩气
、
二氧化碳混合气体作为气体介质，核电站用的热式气体质量流量计的进口压力一般高于常压，其次，在使用中，由于用户选用不当或使用不规范，经常使较高价格购进的质量流量仪表，不能发挥应有的计量
、
测控效果，这样一来，不仅影响了正常的科研和生产，而且给企业造成了较大的损失，为了保证这些特殊工作状态下的热式气体质量流量计量值的准确可靠以及选择适当的流量计进行校准，本申请提出一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，来解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，具备保证这些特殊工作状态下的热式气体质量流量计量值的准确可靠以及选择适当的流量计进行校准等优点，解决了不能针对于特殊环境下气体进行校准的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，包括以下步骤：
[0007]1)
在高压工作的状态下，首先把被检表前端压力调大，把流量调节阀置于被检表的后端；
[0008]2)
接着在气源出口安装压力计，然后连接被检表，再连接流量调节阀，最后连接标准器；
[0009]3)
通过减压阀调节，观察压力计的示数，使热式气体质量流量计的进口压力达到目标值；
[0010]4)
当气体介质是单组分气体时，直接使用产品说明书中转换系数进行校准；
[0011]5)
在多组分气体情况下，计算出转换系数
。
[0012]进一步，所述高压工作的状态下其进口压力要达到
1.0MPa。
[0013]进一步，所述在多组分气体情况下，计算出转换系数
C
的公式如下：
[0014]C
＝
0.3106N/
ρ
(Cp)
，
[0015]其中，
ρ
为气体在标准状态下的密度，
Cp
为气体的定压比热，
N
为气体分子构成系数
。
[0016]进一步，所述混合气体的计算公式如下：
[0017]N
＝
N1(
ω
1/
ω
T)+N2(
ω
2/
ω
T)+
…
+Nn(
ω
n/
ω
T)
，
[0018]然后将上述式子加入
C
＝
0.3106N/
ρ
(Cp)
中，
[0019]即
:
[0020][0021]进一步，所述进行不同气源的比较试验过程中，气源分别采用单组分氮气
、
单组份氧气
、
单组份氩气
、
二氧化碳和氩气
0.5
：
0.5
的混合气体
、
二氧化碳和氩气
0.2
：
0.8
的混合气体
。
[0022]进一步，所述实验室校准时，当气体介质是单组分气体时，转换系数可以直接使用产品技术说明书中的，当气体介质是多组分气体时，如果使用者对热式气体质量流量计精度要求一般，可直接使用理论得出的系数进行换算
。
[0023]进一步，所述在进行流量测量时，输入电压只要保证一定精度，并对气流温度进行修正，来保证足够的工程测量精度
。
[0024]进一步，所述热式质量流量控制器选择的过程中，包括以下几点：合适的流量计类型；正常的流量量程；正确的工作压力指标；适当的内部分流器形式；合适的精度指标；合适的响应时间；合适的流量显示单位
。
[0025]进一步，所述流量控制器在流量量程选择的过程中，具体如下：
[0026]S1
将工艺过程中要求的流量换算成标准状态下的质量和流量；
[0027]S2
参照厂家提供的质量流量转换系数，将所要求的气体质量流量换算成与氮气
(
标定气体
)
等价的质量；
[0028]S3
参照厂家提供的各种产品规格标准量程，选择标准量程产品，使得要求的实际流量值低于或等于选用仪表量程的三分之二，而大于选用仪表量程的三分之一为宜
。
[0029]进一步，所述热式质量流量计
(
控制器
)
测挖系统，一般要求配套安装，安装完成后，应通入氮气
(
或压缩风
)
试密和试漏，在试密
、
试漏合格的情况下，再启用质量流量计
(
控制器
)
的测控系统，系统启用步骤按下列步骤进行
。
[0030]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
[0031]该用于热式质量流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
在高压工作的状态下，首先把被检表前端压力调大，把流量调节阀置于被检表的后端；
2)
接着在气源出口安装压力计，然后连接被检表，再连接流量调节阀，最后连接标准器；
3)
通过减压阀调节，观察压力计的示数，使热式气体质量流量计的进口压力达到目标值；
4)
当气体介质是单组分气体时，直接使用产品说明书中转换系数进行校准；
5)
在多组分气体情况下，计算出转换系数
。2.
根据权利要求1所述的一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，其特征在于：所述高压工作的状态下其进口压力要达到
1.0MPa。3.
根据权利要求1所述的一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，其特征在于：所述在多组分气体情况下，计算出转换系数
C
的公式如下：
C
＝
0.3106N/
ρ
(Cp)
，其中，
ρ
为气体在标准状态下的密度，
Cp
为气体的定压比热，
N
为气体分子构成系数
。4.
根据权利要求1所述的一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，其特征在于：所述混合气体的计算公式如下：
N
＝
N1(
ω
1/
ω
T)+N2(
ω
2/
ω
T)+
…
+Nn(
ω
n/
ω
T)
，然后将上述式子加入
C
＝
0.3106N/
ρ
(Cp)
中，即
:5.
根据权利要求1所述的一种用于热式质量流量控制器的气体质量流量校准方法，其特征在于：所述进行不同气源的比较试验过程中，气源分别采用单组分氮气
、
单组份氧气
、
单组份氩气
、
二氧化碳和氩气
0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，余淦，叶金周，曹兴鹏，
申请(专利权)人：东京计装漳州仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：