音速喷嘴气体流量标准装置的误差分析

由于音速文丘利喷嘴具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、精度高等优点 ,被作为气体流量传递标准 ,在国内外得到广泛的应用。下面主要以常压法为例分析其工作原理和误差来源。1　音速文丘利喷嘴气体标准装置的工作原理常压法音速文丘利喷嘴气体标准装置如图 1所示。用 8只不同规格的标准喷嘴并联 ,有 3种管径法兰连接被校仪表 ,通过电磁阀根据流量大小选定不同的喷嘴组合 ,可产生 2 5 5种不同流量。图 1　音速文丘利喷嘴气体标准装置工作过程 :打开压缩机和真空泵 ,操作者输入所需参数 ,计算机根据设定流量大小自动打开相应的喷嘴开…     

音速喷嘴法气体流量计自动检定系统的设计与实现

为提高气体流量计的检定精度和效率,设计了一种基于文丘里音速喷嘴的负压法气体流量计自动检定系统.阐述了音速喷嘴及其装置的工作原理,提出了自动检定系统的设计方案.在VC++的环境下编写上位机软件控制硬件设备操作,实现了自动数据采集与检定过程的自动控制,检定完成后由系统自动判定流量计是否合格并把检定结果存入SQL Server数据库.实际应用表明,该自动检定系统性能稳定可靠,且有利于提高气体流量计检定的效率和准确度.     

并联式标准表法气体流量检定装置的设计

为提高气体流量计检定效率、扩大流量检定范围,提出了一种并联标准表法气体流量检定装置;装置采用2台DN50和2台DN150罗茨流量计作为标准表,能提供0.5~2000m~3/h的标准气体流量,实现多种流量计的快速检定;简述了装置的总体设计方案,详细分析了检定装置的流量计算模型,介绍了上位机检定程序和下位机电控系统,总结了流量调节实验;实际使用表明,该检定装置操作界面友好,检定过程简便高效,流量调节时间少于90s,调节误差1.5%以下,检定数据准确可靠。     

音速喷嘴气体流量标准装置在线校准

为研究气体流量装置的量值溯源、解决目前校准方法存在的缺点,提出一种通过直接测量已知标准气体体积的在线校准新方法.以高准确度的活塞标准装置作为误差为0的标准表,采用音速喷嘴标准装置测试其误差,实现在线校准.通过构建虚拟表,以两套标准装置同步采样计量,测得流经该虚拟表的实际气体体积并进行比较,以达到校准目的.重点介绍了移动...     

烟气CEMS稀释法取样中音速喷嘴研究

稀释抽取式连续排放监测系统(CEMS)中,核心部件之一的音速喷嘴主要依赖进口。为提高国产音速喷嘴水平,对音速喷嘴的运行原理进行研究。采用基于准一维等熵定常流动的计算模型进行了模拟计算,并设计相应的试验,同时验证了该计算模型的准确性。根据该计算模型,计算、分析了喷嘴内(温度、压力、马赫数等)参数的变化规律、出口管径对流量的影响规律、出口压力对流量稳定性的影响规律。最后,给出喷嘴内部管径的形式、出口管径和出口压力设计范围的建议。该计算模型能够有效模拟音速喷嘴在气体动力学方面的运行效果,对音速喷嘴的设计或性能优化设计具有一定价值,也有助于提高国产稀释抽取式CEMS的准确性。     

一种新型宽量程气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量标准装置测量范围度较小和喷嘴组无密封性检漏措施等问题,研制了一套基于音速喷嘴的宽量程度负压法高准确度气体流量标准装置。该装置通过选取高准确度小流量临界流文丘里喷嘴,提高影响参量(如温度、压力)的测量准确度。采用独特的气环泵及多级离心风机真空发生设备,同时借助检漏技术及Profibus现场总线技术等措施,实现了装置的高性能。验证结果表明,该标准装置测量范围度大、扩展不确定度低、被检仪表口径范围广,具有广阔的应用前景。     

音速喷嘴流量传统测量法的优化及湿空气流量测量的解决方法

音速喷嘴是行业内公认的测量气体流量的标准器具,保证其高测量精度是一项基础性工作,对研发类似产品具有借鉴意义.在论述音速喷嘴流量测量原理的基础上,指出了传统测量法存在的缺点,提出了回归函数的概念,对传统法取得的结果进行优化,使其更接近真实值.还将湿度参数引入管道内气体流量测量中,主要目的也在于提高音速喷嘴的测量精度.     

临界流文丘里喷嘴测量不确定度分析

介绍了临界流文丘里喷嘴的工作原理,以及用pVTt法气体流量标准装置检定临界流文丘里喷嘴流出系数时的不确定度分析。对于检定过程的不确定度问题,列出了理想条件下的临界流量、实际条件下的临界流量以及喷嘴流出系数不确定度等的数学模型。并对检定过程中喷嘴流出系数的相对拓展不确定度进行了详细的评定,分析了各个因素的来源,便于我们在实际工作中分析影响测量不确定度的主要因素,从而提高我们校准工作的准确度和可靠性。     

PAC在气体流量标准装置中的应用

为实现气体流量计检定测试的准确性、提高试验系统的自动化程序和可靠性,在气体流量标准装置中采用可编程自动化控制器PAC控制方式.考虑到测试条件应接近流量计的真实工作环境这一因素,设计了气源系统精确调节方法及其相应程序.经过实践证明,基于PAC的变频调速技术在气体流量检定测试过程中的应用效果良好,满足流量计检定要求.     

钟罩式气体流量标准装置自动检定系统的研究与设计

针对目前国内生产的钟罩装置多采用人工操作,在检测中需要测得被检表前和标准装置内部的温度、压力以及标定时间、体积流量、累计流量等一系列数据,再进行计算,其工作量大、数据多,且原有装置的同步控制由人工操作来保证,检定过程中存在效率低、操作繁琐等弊端,容易因人为的失误增大检定误差甚至产生错误,并且数据查询困难.因此,笔者研制了由ARM7微处理器为下位机和计算机为上位机的钟罩气体流量标准装置控制自动检定系统,以实现对检定过程的自动控制及数据处理.     

一种旋进漩涡质量流量计设计

为了提高质量流量的测量精度,设计了一种差压式旋进漩涡质量流量计,重点分析了整体设计框图、信号处理表头硬件设计和信号处理表头软件设计上的质量流量的计算算法,并在音速喷嘴法气体流量标准装置上测试,测试结果证明该流量计精度等级达到了1.5级。     

瞬时流量法检测电子式燃气表计量性能

电子式燃气表通过传感器在采样周期测得瞬时流量,与采样周期相乘积得到累积流量。将各个采样周期内的数值累计,得到测试时间内的累积流量。按目前累积流量法测试误差,需要通过固定的脉冲当量计量累积流量,存在所采集累积值与实际值不一致、测试时间较长、标准装置累积值计算不够准确等问题。基于音速喷嘴气体流量标准装置和电子式燃气表输出瞬时流量的特点,标准装置通过光电头按照近红外通信协议与燃气表实现信息交互,实现瞬时流量法测试误差,有效解决了上述问题。描述瞬时流量法测试的方法原理,通过用0.5级音速喷嘴标准装置按两种方法测试G1.6规格超声波燃气表qmax、0.2qmax、qmin三个流量点误差各6次,两种方法测试误差的差异小于0.2MPE,瞬时流量法测试6次的标准偏差在0.12%以内,验证该测试方法的准确性;检测时间由30 min缩短为5 min,提升效率80%左右。该瞬时流量法值得推广使用,满足快速、准确、高效测试要求。     

基于标准表法的液体流量标准装置设计

为了解决传统固定式流量标准装置送检时间长、检定效率低以及现有的车载式装置精度与稳定性不高、检定范围窄等问题。基于标准表法,使用了高精度科里奥利质量流量计作为标准表;并采用变频调节技术结合PID控制;使用ADAM-4117、PCI-1780板卡进行相关数据采集;最后基于LabWindows/CVI平台设计了人机界面;最终成功设计了一套移动式标准装置。进行了(0.2～40)m³/h流量范围下的稳定性实验,装置的流量稳定性在0.06%以内,扩展不确定度不超过0.2%。     

基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计设计

提出了一种基于陶瓷基体铂薄膜电阻热式气体质量流量计的设计方法,分析了热式气体流量计的原理,制作了陶瓷铂电阻流量敏感元件,为降低加热功耗,提出了通孔方案.设计了恒温差控制电路和MSP430单片机处理电路,并制作出了实际样机.采用音速喷嘴标定装置对样机进行了标定和测试,该流量计的测量范围500~1 500 kg/h,精度±0. 5%,响应时间2 s,能够满足大工业气体管道流量的测量要求,具有广阔的应用前景.     

标准表法气体流量标准装置

近年来,标准表法气体流量标准装置以其高效率、宽范围和较高的准确度等特点,在国内得到迅速发展.目前,该装置已成为大流量高低压气体流量测试的主流装置.该类装置按照气源系统类型划分,可分为正压法和负压法两种类型;按照气流回路系统划分,可分为开环式和闭环式两种类型;作为标准表的气体流量计,其类型包括临界流流量计、速度式流量计、容积式流量计等.从气源系统类型、气流回路系统和标准表类型三个层次,分类介绍了该类标准装置的系统组成、工作原理和主要特点.     

天然气计量仪表标定站的设计与实施

一、前言油气田天然气是我国主要能源之一,因此天然气的计量显得更为重要。近年来,计量天然气的流量仪表在华北油田种类繁多、规格各异、精确度不等。为使气体流量仪表准确可靠地在线运行,就必须定期标定。国内以往采用钟罩式气体计量器作为标定装置,对中型和大型流量计的标定,耗费大、手续繁杂、精确度低、测量范围不能满足,目前国内外对气体标准体积管还在研究。随着生产发展的需要,标定气体流量计的音速喷嘴在国外已有应用。上海工业自动化仪表研究所在70年代末研制出音速喷嘴,可以标定各种类型气体流量计,具有精确度高、复现性好、性能稳定、耐     

低压气体流量标定技术研究

热式质量流量传感器用于测量35～41 kPa(绝压)的气体流量,需在该工况下对其进行标定.采用文丘里喷嘴作为标准器,在被测流量传感器处构建调压系统,调节压力可至40±0.1 kPa(绝压),建立低压气体流量标准装置,通过比较流量传感器输出值与文丘里喷嘴标准流量,标定流量传感器.对常压下校准的喷嘴在35～41kPa(绝压)条件下是可以作为标准器进行了分析,试验证明:装置的稳定性为0.6%,重复性为0.13%,临界背压比为0.5,低压气体流量标定方法科学可行.     

音速文丘利喷嘴在天然气输气工程中的应用

一、概述音速文丘利喷嘴作为在线气体计量传递的标准,近年来,在国际上是一种较为重视和应用的新技术,虽然历史不算太长,但已被广泛应用于各工业部门,而且获得较高的经济效益。笔者单位对临界流技术研究已有一段时间,但对音速文丘利喷嘴研究始于1983年,1984年通过鉴定,并于1985年被华北油田用作供应北京市天然气的输气工程中,作为计量标准。同年11月,由中国计量科学研究院等单位参加下对该输气工程的两套孔板流量     

低压容器内含溢流槽的流体标准检定装置

针对水塔法水塔高度受限而容器稳压法检定精度不高的问题,设计了一种新型流体标准检定装置。该装置在密闭低压容器中采用溢流池获得稳定液位,并在其稳定液面上作用稳定气压;使用无需换向器的动态法进行检定,并采取措施保证检定精度。该装置兼有水塔流量稳定性和容器稳压法高雷诺数的优点,且检定效率高,造价和占地面积也比水塔法少。样机试验数据表明,其检定精度可达0.1%,符合设计要求。     

新型电驱动活塞式膜式燃气表检定装置设计

研究开发了一种用于民用膜式燃气表检定的电驱动活塞式气体流量标准装置.介绍了电驱动活塞式气体流量标准装置的结构,根据标准装置的结构和膜式燃气表检定规程,推导出膜式燃气表4台联检的数学模型;设计了一种基于LabVIEW平台和PLC的检定系统软硬件;进行活塞式气体流量标准装置的重复性实验,证明该检定装置的重复性优于0.05％...