微小pVTt法气体流量标准装置的性能评估及验证

pVTt法气体流量标准装置是国内外普遍使用的原级气体流量标准装置,主要用于音速喷嘴流量计的检测。附加体积处质量变化和泄漏量的准确评估是制约微小pVTt法气体流量标准装置测量准确度水平的关键因素。该文首先就附加体积处质量变化和泄漏量对微小pVTt法气体流量标准装置测量结果的影响进行理论分析,确定标准装置的不确定度;其次,以3支小音速喷嘴作为传递标准,对100 L pVTt法气体流量标准装置与2 m3 pVTt标准装置及德国物理技术研究院(PTB)的气体流量标准装置进行比对,比对结果的良好一致性可验证分析方法的可行性及装置的不确定度水平。     

用pVTt法气体流量装置检定流量计

为满足0.2级及0.5级高准确度气体流量计量值溯源需求,建立大标准容积的pVTt法气体流量标准装置,使用组合阀门换向法对气体流量计进行动态检定,利用附加质量修正消除阀门换向系统时间引起的误差,分析检定过程中关键参数如压力、温度变化规律,获得使测量不确定度最优化的检定流程。通过分析测量过程中标准容器、温度、压力、附加质量等关键量的影响,进行测量不确定度评定,得到使用pVTt法气体流量标准装置检定气体流量计的测量不确定度为Ur=0.11%(k=2),证明使用pVTt法气体流量标准装置检定0.2级及0.5级气体流量计的可行性及合理性。     

多介质微小流量气体流量标准装置真空动力系统设计

多介质微小流量气体流量标准采用pVTt法复合临界流喷嘴法原理,介绍了装置技术指标,pVTt法及临界流喷嘴法原理的工作过程。分析比较常用真空泵类型及特点,详细推断了pVTt法及临界流喷嘴法动力系统设计方法。     

快速热平衡式pVTt法气体流量标准装置的设计与研究

设计了基于单侧溢流式恒温水浴系统的快速热平衡式pVTt气体流量标准装置,对水浴及临界流喷嘴进行了实验研究,采用了五路阀门组合控制技术,实现了预抽气功能,降低了压力波动.装置平衡时间为6 min,与其它pVTt法气体流量标准装置相比,平衡时间至少缩短一倍.     

附加质量对pVTt法气体流量装置影响研究

文章分析了pVTt法气体流量标准装置试验过程中附加质量的来源,得到了各种工况下附加质量的计算方法;分析了使用三通换向阀的pVTt法气体流量装置附加质量引起的测量不确定度,并给出减小附加质量测量不确定度的策略。     

pVTt法气体流量标准装置标准容器的容积修正

pVTt气体流量标准装置(以下简称pVTt装置)中标准容器的体积关系着pVTt装置的计量准确性,本文就pVTt装置中常用的卧式直圆筒型标准容器的容积的温度和压力修正进行了探讨。     

pVTt法气体流量标准装置开关阀时间系统差补偿方法

针对pVTt法气体流量标准装置中开关阀影响喷嘴流出系数的测量结果的问题,分析了pVTt法气体流量标准装置中高真空蝶阀和高真空球阀的流通面积与开度的关系,分别推导了2种阀门的质量流量随时间变化的计算公式, 并计算了2种阀门最佳的计时位置。 设计了一套实验装置对2种阀门最佳的计时位置进行了验证, 结果表明:所用蝶阀和球阀的最佳计时点分别位于阀门打开4.5°和2.5°的位置。     

高压pVTt法气体流量标准装置不确定度实现及验证

介绍了中国计量科学研究院新建成的高压pVTt气体流量标准装置,该装置的不确定度为0.06%(k=2),音速喷嘴的流出系数不确定度为0.08%(k=2)。以3支音速喷嘴作为传递标准,对新建高压pVTt标准装置与原有pVTt装置及德国物理技术研究院的气体流量装置进行了比对,比对结果显示了实验装置间具有很好的一致性,并验证了装置的不确定度水平。     

气体流量量值传递体系的建立及关键技术研究

气体流量是能源贸易结算、环境监测等诸多领域中的关键参数,其测量不确定度直接影响贸易公平和环境保护。气体流量基准装置是流量量值的源头,流量计是流量量值传递的载体。本项目自主研制了气体流量基准、标准装置,系统研究了流量计的计量性能,建立了完整的气体流量量值传递体系,显著提升了我国气体流量的计量水平。项目主要成果包括3个方面:将我国气体流量基准装置的测量不确定度水平提升了4倍,首次获得了国际气体流量领域的4项校准测量能力(CMC),测量结果获得国际互认,支撑主导中俄两国间的国际比对,保障能源国际贸易的开展。拓展了气体流量标准装置的测量能力,自主建立高压pVTt法气体流量原级标准装置、临界流音速喷嘴法次级标准装置和环道式涡轮流量计法工作标准装置,满足了高压气体流量量值溯源的迫切需求。综合采用理论、数值模拟及实验等不同研究方法对音速喷嘴流量计开展系统研究,成果显著提升了其测量结果可靠性,支撑相关国际标准的修订,极大提高了我国在该领域的国际学术地位。     

基于pVTt法气体流量标准装置的标准流量计溯源设计

标准表法气体流量装置作为传递标准应用越来越广泛,但是国内目前能够满足标准流量计实现有效溯源的装置极其缺乏,文章基于已建pVTt法气体流量标准装置进行技术改造,从标准容器的抽真空、检测流量的调节和控制方式以及检测过程中信号采集的同步性等方面阐述用于标准流量计溯源的系统设计方案,并通过装置间的对比试验验证方案的可行性。