“一体化”气体流量标准装置的研制

５ ０ｒ ａｍ ８ ０ｒ ａ ｍ、 １ ０ ０ｍｍ、 １ ５ ０ ｍｍ、 ２ ０ ０ｍｍ、 ２ ５ ０ｍｍ 、
气体流量测量的场合随处可见。气体流量测量对于
节能 、 防止 大气 污 染及 实现 工 业 过 程 自动 化 是 必 不
可少的。可以测量 、 高炉煤气流量计 、 焦炉煤气质量
流量计 、 煤气 、 空气 、 氮气 、 天然气 、 氮气 、 液 化 石 油
一
９ 一
式中， ｇ 为通 过 临界流 喷 嘴 在实 际 条 件下 的质 量 流量 ； ｋ ｓ ／ ｓ ； Ａ为 临界 流喷 嘴喉 部 的截 面 积 ； ｍ ２ ； Ｃ 为 临界 流喷 嘴 的流 出系 数 ： Ｃ为实 际气 体 的 临界 流
门、 关 闭喷 嘴滞止 容 器 与标 准表 组 出 口汇管 间连 接
２ ０ １ ４年第 ５期
文章编号 ： １ ０ ０ ５ － ３ ３ ８ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ － ０ ０ ０ ９ － １ ０
“ 一体化 ” 气体 流量标准装置 的研制
赵彩琳
（ 山西省 计量科 学 研究 院 ， 太原
摘
０ ３ ０ ０ ０ １ ）
要： 传统 的气体 流量标 准装置一般分为标准 表法 和音速 喷嘴法二 种 。本 文介绍 了研制 的气体 流量标准 装置将 临界
传 统意义 的气 体 流量 标 准装 置 一般 分 为标 准表 法 和
３ ０ ０ ａ ｒ ｍ、 ４ ０ ０ ａ ｒ ｍ、 ５ ０ ０ ａｍ、 ｒ ６ ０ ０ ｍｍ共十 四种 规格 。 检 表 台 位 ：Ｄ Ｎ ２ ５ ／ ２ ０ ／ １ ５ ｍ ｍ、Ｄ Ｎ ５ ０ ／ ４ ０ ｍ ｍ、
ＤＮ１ ０ ０ ／８ ０ｍｍ、 ＤＮＤＮ３ ０ ０ ／２ ５ ０ ／ ２ ０ ０／１ ５ ０ｍｍ 、 ＤＮ ６ ０ ０ ／
５ ０ ０ ／ ４ ０ ０ ｍ ｍ共 五个 台位 。 装 置综 合 不 确 定 度 ： ０ ． ２ ５ ％（ 喷嘴法 ） ， ０ ． ３ ３ ％
（ 标准 表法 ） 。
音速喷嘴法二种。“ 一体化” 气体流量标准装置是分 别 采用 临界 流 喷 嘴 ［ ２ ］ 与 进 口高 准 确 度 流量 计 作 为 标准表法的既可分开独立使用又为一体的负压法气 体 流量标 准装置 。这 样 既可 以用 喷 嘴装 置 对 常见 的
有关 。 而不受其下游状态变化 的影响。流经临界流 喷嘴 的质量 流量 ｇ 可按式 （ １ ） 计算［ ３ ：
ｑ ＝ＡＣｄ Ｃ＿ ＝ ＰＯ
体涡轮流量计 ， 作为标准表法 （ 组） 使用， 出厂检验 不确定度均为 ０ ． ２ ５ ％， 整套喷嘴装置的综合不确定
＝
（ １ ）
Ｊ
气体流量装置对较大口径 １ ５ ０ ｍ ｍ￣ ＜Ｄ Ｎ ＜６ ￣ ０ ０ ｍ ｍ的流
量计 以低能耗 的成本代 价进行 校准 。 并 能利 用较 高准
件下 ， 在喷嘴喉部形成临界流状态 ， 气流达到最大速
度（ 音速） 。流 过 喷 嘴 的气 体 质 量 流量 也 达 到 最 大
确度的喷嘴装置对标准表法气体流量标准装置中的
流文丘里 喷嘴与标准流量计进行组合 ， 既可分开独立使 用 ， 又为 一体 的负压法气 体流 量标 准装置 ， 配备无 发讯 流量计检 测技 术． 增加了喷嘴装置温度修 正 ， 确保 了装置计量 检定的准确 、 可靠。 关键 词 ： 气体流量标 准装 置 ； 标准表法 ； 临界流文丘里 喷嘴
１ 技 术 指Байду номын сангаас标
装置型式 ： 临 界流 文 丘 里 喷嘴 气 体 流量 标 准 装 置 ＋ 标 准表 法气 体流 量标 准装 置 。 流量范 围： 喷嘴装置 ： １～２ ５ ０ ０ ｍ ／ ｈ ： 标 准 表 法 装置 ： １ ０ ０—１ ５ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 。 检 定介 质 ： 空气 。 被 检 表 口径 ： Ｄ Ｎ １ ５ ｍ ｍ、 ２ ０ ａ ｒ ｍ、 ２ ５ ｍ ｍ、 ４ ０ ａ ｒ ｍ、
的气动蝶阀和标准表组处 的旁通管阀门。 空气通过 检 定 管段 和被检 流量计 。 进 入标 准表组 汇 管 。 标 准表 组、 流量调节阀、 标准表组出口汇管、 风机 。检定流
较 高精度等 级的 口径 ￣ ＜Ｄ Ｎ １ ５ ０ ｍｍ 的气 体流 量计 进行 检定 ， 又可使用 以进 口高准确度 流量计 作 为标准 表 的
临界 流喷 嘴 流 出 系 数 的准 确 度 ： ± ０ ． ２ ％： 标 准 表 的准确度 ： ± ０ ． ２ ５ ％。
２ 工 作 原 理
根 据 气 体 动力 学 原 理 。 当气 体 通 过 临界 流 喷 嘴 时， 喷 嘴上 、 下游 气 流压力 比达到某 一特 定数值 的条
气、 甲烷、 燃气 、 沼气、 二氧化碳 、 氧气 、 压缩空气 、 氩 气、 甲苯、 苯、 二 甲苯 、 硫化氢和二 氧化硫等 ， 适用于
工业生产 、 能源计量和环境保护等领域。 气 体流量标 准装置 ［ １ ］ 适 用于涡街 流量计 、 靶 式流
量计 、 速度式流量计 、 超声流量计、 差压流量计 、 质量 流量计和涡轮流量计等各类气体流量计的检定工作。
中图分类号 ： Ｔ Ｂ ９ ３ ７ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
气 体 流 量计 是 计 量 气 体 流量 的仪 表 ， 安 装 在 管 路 中记 录 流过 的 气 体 量 。在 工 业 企 业 中 ， 需 要 进 行
度为 ０ ． ２ ５ ％。 整套标准表法气体流量标准装置综合 不 确定 度 的校准 证 书为 ０ ． ３ ３ ％。
进 口高精度 流量计 随时进行在 线校 准 ， 保证 标准 表法 气体 流量标 准装置使用 的可靠 和严谨 。
值ｑ 。此 时 ｇ 只 与喷 嘴入 口处 的滞 止 压力 和 温 度
山西省计量科学研究院气体流量标准装置是省
科 技厅 科研 项 目， 装置采用德 国 Ｅ Ｌ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ 生 产 的 气