气体小流量标准装置研制

当前气体小流量的检测设备还存在着体积庞大、测量范围不足等缺陷。为了弥补这些缺陷,北京市计量检测科学研究院气体流量实验室设计了一套气体流量标准装置,用于大气采样器、转子流量计、皂膜流量计和氧气吸入器等微小气体流量仪器仪表的检测和量传。该套标准装置为次级标准装置,次级标准装置是通过原级标准装置(钟罩、皂膜管、音速喷嘴等)进行量值传递的。气体小流量标准装置是原级标准装置和工作用流量计的中间环节,具有体积小巧、量程宽泛和适用多种气体检测等优点。     

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。     

不同测量原理的气体小流量标准装置的比对研究

本文对钟罩式气体流量标准装置、活塞式气体小流量标准装置和层流式气体小流量标准装置三种不同测量原理的气体小流量标准装置进行了比对试验。通过归一化偏差En值对测量结果的一致性进行评判,发现比对结果可以接受,表明这三种计量标准的量值都是准确可靠的。     

置换法气体小流量标准装置能力验证

找到了置换法气体小流量标准装置的主要不确定度来源,设计了利用电子分析天平验证气体小流量标准装置的测量气体质量能力的方法,解决了高准确度气体流量装置验证没有稳定被测对象的难题。实验表明：二台装置比对结果符合JJF 1033-2008的要求,证实了置换法气体小流量标准装置通过测量流入气囊内气体体积V、压力p和热力学温度T,用气体状态方程计算出气体质量m的方法可行。     

被动活塞式气体小流量标准装置的研究与应用

为开展气体小流量传感器溯源校准工作,研制出相应气体小流量标准装置。以被动活塞式玻璃体积管作为主标准器,流量测量范围为0. 01～10 L/min,扩展不确定度为0. 2%(k=2)。装置气源为高压气瓶,可采用空气、氮气、氩气等多种无毒无危害气体作为气源,通过两级减压在被校流量计前形成稳定压力,保证流经被检流量计和主标准器的流量持续稳定。研究中对主标准器开展了密封性、压力波动和流量稳定性等试验,试验结果表明该套流量标准装置具有良好计量性能,满足常规微小气体流量传感器的检定校准要求。     

PVTt气体流量标准装置的研究

由于气体流量计的广泛应用,气体流量标准装置的建立受到各国的关注和重视。PVTt气体流量标准装置是常用的原始标准装置。本文主要介绍正压PVTt装置的装置构成、技术指标级不确定分析等内容。     

钟罩式气体流量标准装置量值统一和传递的研究

钟罩式气体流量标准装置是以空气为介质,对气体流量量值进行传递的计量标准。国家计量检定规程JJG 165-2005《钟罩式气体流量标准装置》中规定了钟罩检定可采用容积法和尺寸法。我国对钟罩的检定方法和检定过程没有进行过系统的实验研究,需要解决气体流量计量量值传递的问题。国家计量院和各个省计量院钟罩式气体流量标准装置的量值没有直接关联(传递)。各个分量分别溯源到长度、质量、时间基准。探讨气体流量标准装置的量值传递的方法研究,真正建立国家基准和地方标准的气体流量基准的物理上的量传关系。试验证明,可采用标准表量传关系规范钟罩式气体流量装置传递的量值,使国家流量基准、省级流量标准、地方的钟罩标准量值通过传递标准表链接上,实现真正意义上的流量量值溯源。     

正压mt法气体流量原级标准装置

质量-时间(mt)法正压气体流量原级标准装置以其量传溯源简单,影响流量不确定度因素少,准确度高、正压气源压力范围宽,稳定可靠等优势,多被作为气体流量的原级标准,用于检定临界流文丘里喷嘴和高精度的气体流量计。     

天然气实流标准装置

天然气实流标准装置是以天然气作试验介质的有压气体大流量标准装置，为统一我国有压气体大流量量值，解决城市输气管线上的天然气输差问题，提供了重要的试验手段。同时获得了1995年度计量科技进步奖二等奖。该装置由两级标准组成。第一级是PVT法气体流量标准装置，主要用于标定音速喷嘴和高精度气体流量仪表。第二级是音速喷嘴组件（即临界流流量计）并税法气体流量标准装置，主要用于检测和试验城市输气管线上使用的各种气体流量仪表。这两级标准并联放置，共用一个稳压气源和一个排气系统，减少了设备投资，缩小了占地面积。它们可以…     

微小流量pVTt法气体流量标准装置的研制

介绍了pVTt法气体流量标准装置的设计原理和方案,给出了装置主要参数的测试方法及测试结果,并对装置进行了不确定度评定.分析了该装置与0.1级1.8 m3 pVTt法气体流量标准装置和0.2级的100 L钟罩装置标定同一组临界流文丘里喷嘴流出系数的结果,验证结果表明装置准确度为0.1级.     

负压法临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的研究及应用

为提高气体流量计检定装置的精度和效率,设计了一种基于文丘里喷嘴的负压法气体流量标准装置。气体流量标准装置所嵌入的15只主标准器为临界流文丘里喷嘴,使用上位机（PC）和下位机（PLC）两级计算机技术实现压力、温度、湿度、频率、时间等参量的采集和各类开关量的控制。8路不同通径实现各类气体流量计自动检定（或校准）作业,并赋值。实际应用表明,标准装置性能稳定可靠,可对涡轮、涡街、旋进漩涡、罗茨、超声、膜式燃气表等气体流量计开展检定或校准工作。     

负压法临界流文丘里喷口觜气体流量标准装置的研究及应用

为提高气体流量计检定装置的精度和效率,设计了一种基于文丘里喷嘴的负压法气体流量标准装置。气体流量标准装置所嵌入的15只主标准器为临界流文丘里喷嘴,使用上位机（Pc）和下位机（PLC）两级计算机技术实现压力、温度、湿度、频率、时间等参量的采集和各类开关量的控制。8路不同通径实现各类气体流量计自动检定（或校准）作业,并赋值。实际应用表明,标准装置性能稳定可靠,可对涡轮、涡街、旋进漩涡、罗茨、超声、膜式燃气表等气体流量计开展检定或校准工作。     

高压进气法钟罩式气体流量标准装置的研究

我院现有负压法音速喷嘴装置1套．正吹法钟罩式气体流量装置4套．在日常检定过程中存在局限性．即对于压力损失较大的流量计无法检定。正压法音速喷嘴气体流量装置可解决这一问题．但建立正压法音速喷嘴气体流量装置投资巨大．能源消耗量也大．保养维护需要大量资金。考虑我院现有0．1级、0．2级的（20～2000）L钟罩5套．提出建立高压进气法钟罩式气体流量标准装置。关于该方法国内文献未见报道。     

钟罩法复合标准法气体流量标准装置的设计

一、概述 钟罩式气体流量标准装置属于低压范畴的气体流量标准装置,由于它具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、准确度高等优点,因此,这种装置作为气体流量计量传递标准得到广泛应用.但是由于钟罩本身内压和有效容积的限制,使得钟罩式气体流量标准装置的流量上限低,很难满足大口径和较大流量流量计的检定,校准.     

音速喷嘴标准装置的管容对小流量检定的影响

对音速喷嘴气体流量标准装置检定小流量进行了深入研究,得出了在对小流量检定中,预通气时间的长短对检定结果产生影响的结论;并对大量试验数据进行了分析,提出了使用音速喷嘴气体流量标准装置检定小流量时的最小预通气时间及适用于检定小流量的检定装置.     

钟罩法复合标准表法气体流量标准装置的设计

一、概述 钟罩式气体流量标准装置属于低压范畴的气体流量标准装置,由于它具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、准确度高等优点,因此。这种装置作为气体流量计量传递标准得到广泛应用．但是由于钟罩本身内压和有效容积的限制．使得钟罩式气体流量标准装置的流量上限低．很难满足大口径和较大流量流量计的检定／校准。另外．利用钟罩式气体流量标准装置检定,校准流量计时有近一半时间是用在钟罩的提升和稳定上．     

浅谈主动活塞式气体流量标准装置的实际应用

主动活塞式气体流量标准装置已经成熟,开始逐步推广开来,但目前的应用还是集中在检定喷嘴等高精度流量计上,对于其他方面的应用尚未作过多的探究。文章以热式气体质量流量计和湿式气体流量计从瞬时量校准和累积量校准两个方面分别探讨该标准器在气体小流量实际检校工作中的应用。     

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。     

皂膜流量标准装置使用中问题的探讨

随着气体检测在化学生产、环境检测、航天航空以及电子工业等领域应用的不断提升,微小气体计量的溯源以及可靠校准也逐渐受到了重视,就目前来看,关于气体小流量溯源主要以皂膜流量标准装置、石墨活塞流量标准装置居多,本文主要对皂膜流量标准装置中经常出现的相关问题进行探讨。     

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。