钟罩式气体流量标准装置计量标准技术报告

20L钟罩式气体流量标准装置及其测量不确定度评定1 装置结构及工作原理20L钟罩式气体流量标准装置由钟罩本体、温度和压力传感器、管路系统和控制系统四部分组成，其中钟罩本体采用白油作为密封介质，主要结构包括钟罩体、光电编码器、钟罩底座、鼓风机、平衡锤、压力补偿机构等。

标准装置工作过程：开启鼓风机，打开气动阀，关闭管道阀门。

空气经过导气管进入钟罩，使钟罩上升。

当钟罩上升到上限挡板位置时，鼓风机停止送风，关闭气动阀。

停止一段时间，待钟罩内压力、温度稳定后，打开阀门，钟罩内气体通过导气管流经被检流量计，排入大气，钟罩缓慢下降。

在此过程中，通过记录钟罩内气体的排出量和通过被检流量计的气体量，以钟罩的体积量为标准值同被检流量计的示值比较，就能确定被检流量计的示值误差。

2 控制系统及控制软件20L钟罩式气体流量标准装置控制系统由计算机通过数据采集卡采集信号，主要是实现对钟罩本体的控制，包括钟罩内的温度、压力，编码器输出的脉冲，钟罩的进气和出气阀门，钟罩的进气限位开关等。

其中钟罩位移的检测是通过一只高精度的旋转编码器和与编码器相连的机械传动机构，将钟罩的直线位移转为编码器的旋转，通过测量单位容积所代表码盘的脉冲数得到钟罩容积与编码器脉冲数之间的对应关系。

控制软件采用组态软件进行编程，可以在人机界面上实现动画，而且还可以显示钟罩本体各个采集数据，用户根据需要设定检点的流量点，流量和检定次数，通过采集到的钟罩本体内的温度压力流量和流量计前的温度压力进行数据处理，然后计算出被检流量计的示值误差和重复性。

3 不确定度评定（1）钟罩体积本身的定值不确定度ur（Vs）的评定。

采用静态容积法对钟罩进行检定，则用标准金属量器检定得到钟罩体积本身的定值不确定度为Ur（Vs）=0.18%，k=2，故标准不确定度Ur（Vs）=0.09%。

灵敏系数为：cr（Vs）=1（2）温度引起的不确定度ur（θ）的评定。

1）钟罩内温度测量引起的不确定度ur1（θ）。

钟罩式气体流量标准装置内部容积的测量方法刘夷平;宋进;许尧;全晓军【摘要】基于尺寸测量法,测量了1000L钟罩内部的分阶容积.2个接触式长度计和旋转测量臂构成弦长测量机构.将罩体沿轴向划分为若干等间距截面,以15°采样间隔测量长度计与罩体内壁的接触点到测量臂旋转中心的距离,由接触点空间坐标确定各截面的轮廓.提出一种新的面积扫描法计算各层截面面积.经与圆度误差法的测量数据对比,当采样间隔密集时(5°或15°)2种方法的测量结果比较吻合.由各层截面面积及其轴向间距,计算得到分阶容积数据表作为罩体内部容积的标定结果.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2016(037)006【总页数】4页(P615-618)【关键词】计量学;容积标定;气体流量计;尺寸测量法;钟罩【作者】刘夷平;宋进;许尧;全晓军【作者单位】上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海交通大学,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TB937钟罩式气体流量标准装置是标定气体流量计的主要设备,也是低压范围内气体流量的基标准装置,被各计量技术机构作为流量计量的原始标准[1]。

作为依据流量基本定义予以实现的原始标准,量值能否准确溯源到长度、时间等基本量,取决于能否准确地测量钟罩容积。

由于钟罩由上至下逐级排出部分容积的气体,因而检定钟罩容积的关键是对其有效计量段进行分阶容积测量。

检定方法主要有容积法和尺寸测量法[2]。

对于500 L以上的钟罩,尺寸测量法直接而准确。

德国联邦物理技术研究院(PTB)的Horst Brunnneman利用尺寸测量法检定了1000 L钟罩[3]。

中国计量科学研究院2006 年底研制完成了不确定度小于0.1%的1000 L钟罩式气体流量标准装置[4]。

文献[5]分别应用p 尺法、激光跟踪法和外径千分尺法,测量钟罩不同截面上的外径。

钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量测量仪表的设备，其原理是
利用钟罩内气体流动产生的压差来确定气体流量，从而实现对流量测量仪表的准确校准。

本文将介绍钟罩式气体流量标准装置的工作原理、结构特点以及使用注意事项。

首先，钟罩式气体流量标准装置的工作原理是基于贝努利方程和连续方程。

当
气体通过钟罩时，由于钟罩内截面积的变化，气体流速发生改变，从而产生了静压和动压的变化。

通过测量钟罩两侧的压差，可以计算出气体流量，进而实现对流量测量仪表的准确校准。

其次，钟罩式气体流量标准装置的结构特点主要包括钟罩、差压传感器、温度
传感器、压力传感器等组成部分。

钟罩通常采用金属材料制成，具有一定的流线型设计，以减小气体流动时的阻力和湍流效应。

差压传感器用于测量钟罩两侧的压差，温度传感器和压力传感器则用于对气体的温度和压力进行实时监测，从而保证测量结果的准确性和可靠性。

最后，使用钟罩式气体流量标准装置时需要注意以下几点。

首先，应选择适合
的钟罩尺寸和流量范围，以确保测量的准确性。

其次，在使用过程中应注意保持装置的清洁和完好，避免灰尘和杂质对测量结果造成影响。

另外，定期对装置进行校准和维护是十分必要的，以确保其长期稳定的工作性能。

综上所述，钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量测量仪表的重要
设备，其工作原理基于贝努利方程和连续方程，具有结构简单、测量精度高的特点。

在使用时，需要注意选择合适的尺寸和流量范围，保持装置的清洁和完好，并定期进行校准和维护，以确保其稳定可靠的工作性能。

钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量仪表的标准装置，其原理是利用钟罩内气体流动的特性来实现流量的精确测量。

该装置通常由钟罩、压力控制装置、温度控制装置、流量测量装置等部分组成，能够提供稳定、准确的气体流量标准。

在钟罩式气体流量标准装置中，钟罩起到了关键的作用。

钟罩是一种特殊形状的容器，其内部空间与外部环境隔离，通过控制内部压力和温度来实现气体流动的稳定。

钟罩内的气体流动受到外部环境的影响较小，能够提供相对独立的流量标准环境。

压力控制装置用于控制钟罩内的压力，通常采用精密的压力调节阀和传感器来实现对内部压力的精确控制。

通过调节压力控制装置，可以实现不同范围的气体流量标准。

温度控制装置则用于控制钟罩内的温度，通常采用恒温器或者热电偶等装置来实现对内部温度的精确控制。

温度对气体流动的影响较大，因此温度控制装置对于保证流量标准的稳定性至关重要。

流量测量装置用于实时监测钟罩内气体的流量，通常采用流量计或者质量流量计来进行测量。

通过对流量的精确测量，可以实现对气体流量标准的准确校准。

钟罩式气体流量标准装置具有精度高、稳定性好、适用范围广等特点，广泛应用于气体流量仪表的校准和检定工作中。

在工业生产、科研实验等领域都有着重要的应用价值。

总之，钟罩式气体流量标准装置是一种重要的气体流量标准装置，其稳定、准确的流量标准能够为气体流量仪表的校准和检定提供可靠保障，具有广阔的应用前景和市场需求。

一标段：钟罩式四表位燃气表检定装置技术规格1、钟罩式气体流量标准装置的技术参数：1.1 精度等级：0.5%；1.2 流量范围：100L鈡罩：（0.5-6 ）m3/h ，20L钟罩（0.0 16-1.2 ）m3/h 。

★1.3 压力波动：≤30Pa；1.4 工作压力；1.6k Pa 满足4工位燃气表检定需要；★1.5 鈡罩的水槽、鈡罩筒、排气管等均采用优质不锈钢材料制造，永不生锈，且表面抛光；★1.6 鈡罩的提升方式为：恒温动力气体提升。

其提升原理：将空气压缩机排出的气体经过调压，恒温处理后，输送到钟罩内，避免了进入钟罩内的气体与室内气体温度不同，使检定结果更准确。

1.7 钟罩有关参数表：2.四工位夹表校验台的技术参数：★2.1 夹表方式：气动夹表、夹表力可调；能夹持、检定现在市场所普遍使用的膜式燃气表，也应能夹持、检定超声燃气表。

2.2 夹表数量：4块表串联；★2.3 表前管路压力损失：大流量下：≤20Pa；小流量下：≤2Pa；2.4 夹表定位：有夹表定位功能，夹表接头本身具有定位功能；2.5 可以联接100L鈡罩两台、20L鈡罩一台，一次装夹即可完成所有流量点的检定。

★3、双鈡罩组合切换系统：；3.1 采用独有技术将两台鈡罩联接起来3.2 两台鈡罩实现无扰动切换；3.3 保证两台鈡罩压力、波动等指标一致；4、检定控制系统：燃气表自动控制系统由PLC、各种模块、时间控制单元、电脑、打印机、压力传感器等组成。

符合《JJG577-2012》计量检定规程。

系统功能如下：控制系统与微机联机工作的功能：完成单点单次的气体流量表检定，实现对二台（100L一台，20L一台）钟罩的提升、检测、下降、停止的控制可以用来检定至少4台的容积式流量表（如燃气表）设定脉冲当量、仪表系数预置被检表类型、被检表数量、检表管线预置每次检定的提升脉冲数、检定容积实现双鈡罩的平滑转换显示钟罩提升或下降的脉冲数（容积）显示被检表示值流量，及流经被检表的实际累积流量记录检测时间，并自动计算气体瞬时流量，可以方便地做流量调节可以检测两点温度，多（或五）点压力，实现温度、压力补偿功能，显示被检表的压力损失，使其参与修正计算。

实验3 钟罩式气体流量标准装置标定转子流量计一、实验目的1、了解钟罩式气体计量标准装置的工作原理。

2、掌握钟罩式气体计量标准装置校验气体流量计的基本原理及校验方法。

3、测取被校表各检定点的读数值并进行计算。

二、实验原理小型钟罩式气体流量标准装置是一个具有恒压源(并给出标准容积)的气体流量标准仪器，它利用钟罩自重与配重法码的重量差，产生一定的压力，并通过补偿机构的作用使该压力不随钟罩浸入密封液中的深度而改变，通过增减配重法码的重量，可得到所需要的工作压力。

可动的钟罩和固定的液槽形成—个容积可变的密封空腔。

钟罩下降过程中通过压力补偿机构，使其内部气体压力保持值，不随钟罩浸入密封液体中的深度而变化。

以钟罩内有效容积为标准，当钟罩下降时，钟罩内气体经实验管道排出，排往被检仪表，以钟罩内排出的气体容量比较被检仪表的精度。

当气体以一定的速度自下而上流经锥管时，在转子上下游端产生压力差，使转子回升，同时流通的环隙面积增大，直到转子的上升力与转子所受重力、浮力和粘性力三者的合力平衡时，稳定在某刻度上。

流体流量与转子上升高度即流量计的流通环隙面积成一定的比例。

f f f v F Vg FQ ⋅−⋅⋅⋅Δ⋅⋅=ρρρεα)(2 (1)式中：Q -体积流量；α-流量计流量系数；ε-介质膨胀系数；F Δ-流通环隙面积f V -转子体积；f ρ-转子材料密度；f F -转子工作处直径的横断面积ρ-被测流体介质密度；g -重力加速度三、设备与装置计时器(或秒表)、气压计、温度计、被标定表(玻璃转子流量计)，钟罩式气体流封液现，系统1钟5中7水10立13配15链 四按钮流量标准装该装置的液可以用水装置的读自动读数统操作说明图1 机钟罩 2外导轮心排气管 水(液)位器 立柱 11底座配重砝码 1链条 16压板 四、实验步1、装好被2、打开进3、按“提4、关闭进5、按“下钮，这时准装置。

实验时结构按钟罩水，也可以用读数方式分人是通过智能书”)。

尺寸法钟罩式气体流量标准装置校准和测量能力评定1.概述1.1测量依据：JJG165-2005《钟罩式气体流量标准装置》1.2测量标准：主要设备二等标准金属量器组表1. 实验室的计量标准器和配套设备1.3被测对象：表2. 被测钟罩式气体流量流量标准装置1.4测量方法：升起钟罩稳定后，标记出上、中、下截面位置，用直径尺分别对上、中、下截面进行各三次（共九次）直径测量di。

连续6次测上下挡板量高度Hi，然后测量标尺体积Vsc（L）以及上下挡板高度钟罩排出体积VT（L），进而得出实际体积。

2.数学模型（1）式中：V——钟罩标准容积，L；——平均直径，mm；——钟罩该段上下挡板间平均高度，mm；θ——钟罩内气体温度，℃；α1——钟罩标尺材料的线膨胀系数，1/℃；α2——钟罩材料的线膨胀系数，1/℃；α4——测H用的测高仪或尺子材料的线膨胀系数，1/℃；α4——直径尺的线膨胀系数1/℃。

若|20－θi|＜5℃内时，可认为：（2）3.不确定度传播率：由（2）式计算灵敏度系数：（dm2）（dm2）4.标准不确定度评定4.1 钟罩直径的测量标准不确定度4.1.1上、中、下三段九次测量直径di所产生的A类测量标准不确定度：（测量9次，即n=9）4.1.2测量使用的直径尺引入的B类标准不确定度：使用Ⅱ级直径尺其（0. 3+0. 2 L）mm ，包含因子k=2由此可得：mm4.1.3合成直径测量的标准不确定度：4.2该段（或上下挡板）高度测量标准不确定度4.2.1测量该段高度6次所产生的A类标准不确定度：（测量6次，即n=6）4.2.2测量Hi使用的钢直尺引入的B类标准不确定度：测量使用的钢直尺最大误差为：0.2mm，则有：mm=0.1mm4.2.3合成高度测量的标准不确定度：4.3测量标尺体积Vsc的标准不确定度：(L) （3）式中：e——标尺的厚度，mm；B——标尺宽度，mm。

由于尺寸法测量200L以上的钟罩，该项测量结果不确定度可忽略不计，则有u(Vsc)=0。

钟罩式气体流量标准装置钟罩式气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它采用了一种独特的设计，能够精确地测量气体的流量，为工业生产和科学研究提供了重要的数据支持。

本文将介绍钟罩式气体流量标准装置的工作原理、结构特点以及应用领域。

首先，我们来了解一下钟罩式气体流量标准装置的工作原理。

它利用了流体力学的原理，通过测量气体通过装置时对装置产生的压力差来确定气体的流量。

在装置内部，气体流经一个特定形状的钟罩，当气体通过钟罩时，会产生压力差，通过测量这个压力差的大小，就可以确定气体的流量。

这种设计能够有效地减小气体流动时的阻力，从而提高了测量的精度。

其次，钟罩式气体流量标准装置的结构特点也是其优越性能的重要保障。

它通常由气体进口、钟罩、压力传感器、数据采集系统等部件组成。

其中，钟罩的设计非常关键，它的形状和尺寸需要经过精确的计算和实验验证，以确保气体流过时产生的压力差能够准确地反映流量的大小。

同时，压力传感器和数据采集系统能够实时监测和记录气体流量的数据，为后续的分析和应用提供了重要的支持。

最后，我们来看一下钟罩式气体流量标准装置的应用领域。

由于其高精度、稳定性和可靠性，它被广泛应用于工业生产和科学研究中。

在工业生产中，它可以用于监测和控制各种气体的流量，保障生产过程的稳定性和安全性。

在科学研究中，它可以用于实验室的气体流量测量，为科研人员提供准确的数据支持。

综上所述，钟罩式气体流量标准装置是一种重要的气体流量测量装置，它的精准测量能力和稳定性使其在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。

随着科学技术的不断进步，相信钟罩式气体流量标准装置将会在更多领域展现出其优越性能，为人类的生产和生活带来更多的便利和进步。

钟罩式气体流量标准装置
1 用途：
空气、水蒸气及氯化氰三元混合气体专用流量计校准。

2 数量：
50L：一套； 100L：一套
3 技术参数要求：
3.1准确度等级：0.2级
满足JJG165—2005 《钟罩式气体流量标准装置》检定规程要求
3.2 主要配置：
3.2.1钟罩气体计量器
材质：不锈钢
液槽：双筒环形截面式
密封液：5号工业白油
余压：50L ≥1000Pa 100L ≥2000Pa
压力波动：≤20 Pa
3.2.2 钟罩提升方式
气动提升
3.2.3传感控制系统
光电式发讯装置；
光电旋转编码器；
计时器：起、停应由钟罩上的光电发讯器发出的信号控制。

计时器准确度应优于测量时间的0.1%，分辨力≤0.01s
气控阀（电磁阀）；
温湿度传感器.(0～50) ℃，最大允许误差：±0.1℃；
（0～100）%RH；最大允许误差：3%RH；
压力变送器；
差压变送器；
钟罩内应有上、下两个测温、测湿点。

3.2.4显示装置
显示钟罩内压力、温度、湿度；被检流量计压力、温度、湿度；标态时瞬时流量(被检表压差、流量)等参数。

3.2.5电脑、打印机
打印输出日期、标准排气量、检测点压力、温度。

3.3 环境条件:
工作温度:(20±5)℃，钟罩上下两侧温点温度差≤0.2℃；
相对湿度:(30 ～80)%；
大气压力：（80～106）kPa。

钟罩式标准气体流量标准装置工作原理
钟罩式标准气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的设备。

它的工作原理如下：
1. 气体进入装置：气体首先通过管道进入装置。

在装置的进气口处设有一个调流管，用于控制气体的流量。

2. 流量计量：气体通过进气口进入钟罩内部。

钟罩内部有一个流量计，用于测量通过装置的气体流量。

流量计可以采用多种原理，例如浮子流量计、涡轮流量计等。

3. 控制压力：为了保持气体流量的稳定，装置内部设有一个控制阀门和一个压力传感器。

当装置内部的压力超过设定值时，控制阀门会自动调节气体的流量，以保持压力稳定。

4. 标准化：装置会根据标准流量进行校准和标定，以确保测量的流量值准确可靠。

5. 数据显示和记录：装置通常会配备一个数据显示屏，用于显示和记录测量的气体流量值。

可以通过连接计算机或其他数据采集系统，对测量结果进行进一步的处理和分析。

总之，钟罩式标准气体流量标准装置通过控制气体流量、测量压力和标定校准等步骤，实现对气体流量的准确测量和控制。

钟罩式气体流量标准装置钟罩式气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它通常由钟罩、流量计、压力计、温度计等部件组成。

在工业生产中，准确测量气体流量对于保证生产质量和安全非常重要。

因此，钟罩式气体流量标准装置作为一种精密的仪器设备，具有广泛的应用价值。

首先，钟罩式气体流量标准装置的工作原理是基于质量守恒定律和伯努利定律。

当气体通过钟罩时，由于流动速度增加，静压就会降低。

通过测量这一压降，结合气体的密度和温度，就可以计算出气体的流量。

因此，钟罩式气体流量标准装置能够准确地测量各种气体的流量，具有高精度和可靠性。

其次，钟罩式气体流量标准装置具有多种优点。

首先，它适用于各种气体的测量，包括蒸汽、空气、氮气、氧气等。

其次，它具有较大的测量范围和高精度，能够满足不同工况下的流量测量需求。

此外，钟罩式气体流量标准装置结构简单，维护方便，使用寿命长，能够在恶劣的工业环境下稳定工作。

因此，它被广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业中。

除此之外，钟罩式气体流量标准装置的使用也需要注意一些问题。

首先，安装时需要保证流体的进口和出口处没有任何阻力，以确保流体能够自由流动。

其次，需要定期对装置进行校准和维护，以保证测量的准确性和稳定性。

此外，在使用过程中需要注意避免振动和冲击，防止对装置造成损坏。

综上所述，钟罩式气体流量标准装置作为一种重要的流量测量设备，在工业生产中具有广泛的应用前景。

它的高精度、可靠性和稳定性，使其成为工业自动化和智能化的重要组成部分。

随着工业技术的不断发展，钟罩式气体流量标准装置将会更加智能化、便捷化，为工业生产提供更加精准的流量测量和控制。

钟罩式气体流量标准技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称钟罩式气体流量标准装置
计量标准负责人
建标单位名称（公章）
填写日期
目录
一、建立计量标准目的
二、计量标准的工作原理及其组成
三、计量标准器及主要配套设备
四、计量标准的主要技术指标
五、环境条件
六、计量标准的量值溯源和传递框图
七、计量标准的重复性试验
八、计量标准的稳定性考核
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
十、检定或校准结果的验证
十一、结论
十二、附加说明。

钟罩气体流量标准装置钟罩气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它能够精确地测量气体的流量，并且具有很高的稳定性和可靠性。

在工业生产和科学研究中，对气体流量的测量是非常重要的，而钟罩气体流量标准装置正是为了满足这一需求而设计的。

钟罩气体流量标准装置的工作原理是利用钟罩内气体流过的速度和压力来计算气体的流量。

它通常由钟罩、差压传感器、温度传感器、流量计和数据采集系统等部分组成。

当气体流过钟罩时，会产生一个压力差，差压传感器可以准确地测量这个压力差，并通过温度传感器来修正气体的温度影响，从而得到准确的气体流量值。

这些数据会被传输到数据采集系统中进行记录和分析，以便进行后续的数据处理和应用。

钟罩气体流量标准装置具有很高的精度和稳定性，能够满足对气体流量测量的严格要求。

它广泛应用于化工、石油、天然气、电力、冶金、环保等领域，对于生产过程中的气体流量监测和控制起着至关重要的作用。

在使用钟罩气体流量标准装置时，需要注意以下几点：1. 定期校准，为了确保测量结果的准确性，需要定期对钟罩气体流量标准装置进行校准。

校准的频率可以根据实际使用情况来确定，一般建议每半年或一年进行一次校准。

2. 正确安装，在安装钟罩气体流量标准装置时，需要注意保证气体的流动状态稳定，避免出现涡流和湍流等现象，以确保测量的准确性。

3. 注意维护，定期对钟罩气体流量标准装置进行维护和保养，保持其各个部件的正常运行状态，及时发现并处理故障。

4. 合理使用，在使用过程中，需要根据实际情况合理设置测量参数，避免超出装置的测量范围，以免影响测量结果的准确性。

总的来说，钟罩气体流量标准装置是一种非常重要的气体流量测量装置，它具有高精度、高稳定性和可靠性的特点，能够满足工业生产和科学研究中对气体流量测量的严格要求。

正确使用和维护钟罩气体流量标准装置，可以确保其长期稳定的工作，并为生产和研究提供可靠的数据支持。