临界流文丘里喷嘴法检定气体流量计的应用与研究

临界流文丘里喷嘴算法及比较作者：冯春辉来源：《大东方》2019年第10期摘要：针对标准规程中喷嘴质量流量的具体计算方法未明确给出，结合实际介绍了临界流文丘里喷嘴质量流量计算的常用算法，算法中明确了各参数具体的计算步骤，指明计算中参数使用注意事项，防止在计算中出现错用造成计算结果误差，对参与质量流量计算中个别参数的其他算法进行论述，分析算法间结果数据的差异。

关键词：喷嘴;流出系数;临界流函数0 引言临界流文丘里喷嘴由于其性能稳定、结构简单、计量精度高等特点，通常被作为实流高压气体的次级标准装置，用来校准工作级传递标准或高准确度的被检流量计，针对临界流文丘里喷嘴流量计算算法相对复杂且较多，规程中计算方法与实际使用的往往不符及标准规程算法未具体明确，本文结合GB/T21188《用临界流文丘里喷嘴测量气体流量计》[1]，GB/T21446《用标准孔板流量计测量天然气流量》[2]以及流量计检定站系统内常用算法，对临界流文丘里喷嘴的算法和注意事项进行简要介绍，对参与质量流量计算中个别参数的其他算法进行介绍，并对算法结果差异进行比较。

1 临界流文丘里喷嘴质量流量计算临界流指达到临界压力比时，流过喷嘴的气体质量流量达到最大，气体在喉部达到当地音速，此时的流动称为临界流。

进一步降低背压比，通过喷嘴的质量将保持不变。

临界流文丘里喷嘴质量流量计算方法较多，目前在各检定站通常采用以下方法计算质量流量，在已知：气体组分;上游直管段内径D20及材质，喷嘴喉部直径d20及材质（D20和d20通过几何检定可知）;上游绝对压力P1，上游绝对温度T1（变送器直接测量获得的绝对压力和绝对温度）情况下，按照实际条件下临界流量的计算公式计算，公式为：1.1 Ant喷嘴喉部横截面积计算由于温度会引起金属材质变形，因此在实际计算中需要考虑温度对上游直管段內径及喉径的影响，计算公式如下：3 计算实例例：普通加工圆环形喷嘴计量管路上游变送器数值为：P1=8.60185Mpa，T1=27.68971℃，上游管道材质为20#钢（线膨胀系数为11.16*10-6mm/（mm·℃）），喉部为10#钢（线膨胀系数为11.6*10-6mm/（mm·℃）），该喷嘴的标称体积为410m3/h;根据校准证书知喉径d20=25.1314mm，上游直管段内径为D20=106mm;根据校准证书雷诺数和流出系数证书拟合的a=0.998549842，b=11.21282265，n=0.5;4 结论从以上的讨论和分析中可以得出以下结论：（1）从文中算法的比较可以看出使用不同方法计算喷嘴质量流量时，算法差异会造成结果间存在明显偏差。

临界流文丘里喷嘴法气体流量r标准装置故障排查 刘灿;于文娟;王志刚 【摘 要】对临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置出现的一次故障进行排查,详细分析了可能造成故障的各项原因和验证方法,最终解决了标准装置存在的故障,为同样使用临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置的单位进行故障排查提供了参考.

【期刊名称】《化工自动化及仪表》 【年(卷),期】2018(045)005 【总页数】4页(P412-415) 【关键词】文丘里喷嘴;检定;气体流量;标准装置;临界流;故障排查 【作 者】刘灿;于文娟;王志刚 【作者单位】中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心

【正文语种】中 文 【中图分类】TH814

临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置广泛应用于气体流量计的检定工作，根据《临界流文丘里喷嘴》(JJG 620-2008)规程规定，作为主标准器的临界流文丘里喷嘴应每隔5年检定一次[1]。为保证检定前后喷嘴和标准装置稳定可靠，应在喷嘴拆装前后对装置的性能进行验证，即在拆装前后对同一台流量计进行检定，通过对检定数据的对比确定装置的稳定性。某单位本周期喷嘴送检前后，标准装置的检定数据出现了较大变化，因此需对装置相关环节进行故障的排查诊断，以保证装置检定数据准确可靠。 1 检定偏差 某单位本周期喷嘴送检前，对一台旋进旋涡流量计(1#，DN100mm)和一台涡轮流量计(2#，DN50mm)进行了检定，两台流量计均为正常使用，运行状况良好，检定数据见表1。 表1 喷嘴送检前流量计检定数据1#流量计2#流量计流量点/m3·h-1误差/%重复性/%流量点/m3·h-1误差/%重复性/%800-1.0810.140650.9330.0224000.5330.068320.6360.0511601.0710.036131.2140.026550.0220.0726-0.9500.068 喷嘴送检后，再次对两台流量计进行检定，检定结果见表2。 表2 喷嘴送检后流量计检定数据1#流量计2#流量计流量点/m3·h-1误差/%重复性/%流量点/m3·h-1误差/%重复性/%800-5.2130.11565-2.2910.014400-3.9110.08632-2.1390.024160-3.4190.04913-3.4590.01255-3.6530.0666-7.6240.069 对比表1、2可以发现：两台流量计的检定结果均发生了明显的变化，与喷嘴送检前的流量计检定数据相比送检后结果均往负向偏移，超出了流量计自身允许误差，且2#流量计的线性较差。 2 原因分析 使用临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置检定流量计的K系数计算公式[2]为：

液体流量计和气体流量计的检定方法
液体流量计的计量性能常用静态容积法/静态质量法或标准表法进行检定。

静态容积法/静态质量法的检定方法为：计量一段时间内标准容器或标准衡器的液体体积或质量，通过计算得出该段时间标准装置的平均体积流量或质量流量，同时记录该段时间被检表的脉冲计数（脉冲频率与被检表瞬时流量成比例关系或脉冲数值代表一定的累计流量），通过计算得出被检表的平均体积流量或质量流量，计算标准值和被检值之间的误差，从而判定被检表是否合格。

标准表法检定方法为：计量一段时间内标准表（标准流量计）和被检表的脉冲计数，通过计算得出标准流量值和被检流量值，计算两者之间误差来判定被检表是否合格。

气体流量计的计量性能常用临界流文丘里喷嘴法进行检定，检定方法为：通过控制音速喷嘴的开闭调整标准流量，计量一段时间内被检表的脉冲计数，计算得出被检表的平均流量，计算标准流量和被检表流量之间的误差，判定被检表是否合格。

企业在建造流量检定装置时，常采用多台被检表同时检定的方法来提高检定效率。

装置在建造时，计时器为单一设备，脉冲则通过可编程逻辑控制器（PLC）或脉冲计数器进行采集，设备启停不同步存在一定时间差，可能会产生测量误差，脉冲计数设备的抗干扰能力也决定脉冲计数的准确性，同时设备众多，也增加了系统的复杂性和建造成本。

为了解决这一问题，设计一种具有10通道脉冲信号计数功能的
计时器，可自动计算每通道的平均流量及与标准流量的相对示值误差，具有RS485通信功能，在非检定状态下可显示每通道脉冲频率和流量值。

最新文丘里流量计实验实验报告
实验目的：
1. 理解并掌握文丘里流量计的工作原理。

2. 通过实验测定不同流量下的压差，并计算流量。

3. 验证文丘里流量计的测量准确性。

实验设备：
1. 文丘里流量计
2. 流量调节阀
3. 压力传感器
4. 数据采集器
5. 流量标准溶液（如水）
实验步骤：
1. 准备实验设备，确保文丘里流量计和压力传感器安装正确，连接无漏气现象。

2. 使用流量调节阀调节流量，从零开始逐步增加至最大设计流量。

3. 在每个流量级别下，记录压力传感器测得的上游和下游压差。

4. 根据压差数据，利用文丘里公式计算流量，并与实际设定流量进行对比，分析误差。

5. 重复步骤2至4，至少进行五次独立测量，以确保数据的可靠性。

实验数据与分析：
1. 列出实验中记录的所有压差数据及其对应的设定流量。

2. 利用文丘里公式计算理论流量值，并与实际流量进行对比，制作误差分析图表。

3. 分析可能影响测量结果的因素，如温度、压力变化等，并提出改进措施。

实验结论：
1. 总结文丘里流量计的测量性能，包括其准确性和稳定性。

2. 根据实验数据，评估文丘里流量计在实际应用中的适用性和可靠性。

3. 提出实验中遇到的问题及解决方案，为未来改进实验设计提供参考。

注意事项：
1. 在实验过程中，确保所有设备的安全性，避免高压气体泄漏造成危险。

2. 记录数据时要准确无误，以保证实验结果的有效性。

3. 实验结束后，对设备进行适当的清理和保养，确保下次实验的顺利
进行。

临界流喷嘴气体流量标准装置的维护及常见故障分析发布时间：2022-05-13T08:19:39.227Z 来源：《科技新时代》2022年3期作者：程凤张露之吴伟[导读] 该标准装置可以对腰轮、涡轮、涡街、旋进旋涡等气体流量计进行首次、周期及后续检定。

中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司蜀南气矿四川省泸州 646000前言LXH系列临界流喷嘴气体流量标准装置是采用标准表法进行流量检定或测试。

该标准装置可以对腰轮、涡轮、涡街、旋进旋涡等气体流量计进行首次、周期及后续检定。

该装置具有不确定度高，范围度宽，自动化集成度高、被检仪表种类多、结构新颖等特点。

但后续管理中，由于装置组成部件多，缺乏常见故障分析及维护保养方法，操作人员在如何判断及解决装置故障，延长使用寿命等方面缺乏相关专业知识。

标准装置的维护LXH系列临界流喷嘴气体流量标准装置由音速文丘里喷嘴通过组合的方式，可测量不同流量范围的一体化流量计。

装置由硬件和软件部分组成，包含被检流量计装夹平台、装置计量部分、动力部分、气路系统、数据采集与处理系统构成。

（1）装夹平台和计量部分的维护装夹平台和计量部分主要由气动夹具、滞止容器、背压容器、音速喷嘴组、压力/温度变送器等组成。

在日常维护中，应确保被检表接入端至喷嘴前装置无泄漏，保证检定数据准确、无误。

具体维护内容、方法见下表（表1）。

表1 装夹平台和计量部分的维护检定数据不准确。

原因有：一是装置密封性不严；二是温度、压力变送器存在零位漂移；三是流量计与前、后直管段未同心同轴安装；四是背压比不够，喷嘴处没有达到临界流状态；五是喷嘴脏污及堵塞。

在处理此类故障时，应检查装置密封性是否符合要求。

在日常维护中要定期对配套变送器进行零位检查并溯源至法定计量检定机构。

在装夹被检表时，确保被检流量计与前、后直管段心同轴接入装置，同时应观察现场压力变送器显示值，确保检定过程中喷嘴处达到临界流状态。

喷嘴开断不动作原因有：一是空气压缩机压力不够；二是电池阀损坏；三是控制柜继电器损坏。

临界流文丘里喷嘴数值模拟及优化设计临界流文丘里喷嘴是一种常见的流体控制装置，广泛应用于工业生产和科研领域。

在喷嘴设计和优化过程中，数值模拟是一种有效的工具，可以帮助工程师们快速地理解和优化喷嘴的性能。

本文将详细介绍临界流文丘里喷嘴的数值模拟及优化设计过程，并通过案例分析展示其实际应用价值。

一、临界流文丘里喷嘴数值模拟原理临界流文丘里喷嘴是一种能够将压力能转化为动能的装置，其工作原理是通过喷嘴的收缩部分将流体加速至超声速，从而产生高速的气流。

在数值模拟中，常用的方法是通过计算流体动力学（CFD）模拟喷嘴内部的流场，以获得喷嘴的流动特性和性能参数。

在模拟中，需要考虑喷嘴的几何结构、流体密度、温度、速度等参数，以确保模拟结果的准确性。

二、临界流文丘里喷嘴数值模拟优化设计方法1. 建立模型：首先需要根据实际喷嘴的几何结构建立数值模拟模型，包括喷嘴的入口、出口、收缩段和扩散段等部分。

2. 设定边界条件：根据实际工况设定模拟的边界条件，包括流体的入口速度、出口压力、喷嘴表面的壁面条件等。

3. 求解流场：利用CFD软件对模型进行流场的数值求解，得到喷嘴内部的流速、压力、温度等参数分布。

4. 分析与优化：根据数值模拟结果，分析喷嘴的流场特性和性能参数，通过调整喷嘴的几何结构或流体参数进行优化设计，以提高喷嘴的效率和可靠性。

三、临界流文丘里喷嘴数值模拟优化设计案例分析以某工业设备中的临界流文丘里喷嘴为例，进行数值模拟优化设计分析。

该喷嘴的工作流体为高温高压气体，需要在限定的空间中提供足够的动能以满足工艺需求。

通过以上案例分析可见，临界流文丘里喷嘴的数值模拟优化设计在工程实践中具有重要的应用价值，可以帮助工程师们快速地理解喷嘴的流动特性和性能参数，并提出有效的优化方案。

在实际工程中，数值模拟可以大大缩短设计周期，降低试验成本，提高产品设计的准确性和可靠性，对于提高工程设计的效率和质量具有重要意义。

临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置操作规程
1、检查管路，根据被检表口径选择检定管线，并使用夹表器将被检表夹好，确认密封性。

最好在被检表两端使用螺栓以确保安全。

观察检定室温、湿度及大气压力表，看检定温度、湿度、大气压力是否达到检定规程要求，应进行调控使其符合要求。

2、点击桌面图标进入检定系统，根据被检表信息填写或选择检定设置画面与信息设置画面里的内容。

3、点击与被检表对应管线上的夹表器，给被检表供电。

根据需要选择开启或关闭两个滞止容器中的阀门（如使用DN40，DN50管线或者使用13#14#15#16#喷嘴的时候）。

4、点击主画面上开始按钮，在本次检定流量处输入需要检定的流量值，下面会自动显示需要开启的喷嘴号,点击自动选择，系统会自动开启上面显示的喷嘴阀门，点击手动选择，用户自己手动开启上面显示的喷嘴阀门。

5、点击主画面上真空泵图标，在变频控制画面根据被检表本次检定流量选择真空泵，先打开选择真空泵前的阀门，再打开循环水泵，再点击变频开按钮，再点击变频启动按钮，通过滑竿和按钮控制变频器输出，使主画面滞止容器处背压比达到0.85以下，以达到实验条件。

6、当主画面滞止容器处背压比达到0.85以下时，并且流量稳定时在开始检定画面点击单次检定或连续检定，单次检定为检定一次当前流量点数据，连续检定为检定当前流量点全部次数。

7、每次检定结束后点击记录按钮将数据记录到表格中。

检定过程中可以点击检定数据按钮查看本次检定的所有数据。

8、完成当前流量点检定后将变频输出调至0Hz，关闭真空泵前阀门，关闭水泵，重复前面操作以更换流量点。

9、完成该被检表的检定后，点击检定数据保存及打印该表的检定数据表。

实验报告：文丘里流量计实验一、实验目的1、通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测量管道流量的技术。

2、掌握气—水多管压差计测量压差的技能。

二、实验装置三、实验原理如下图所示：文丘里管前1-1断面及喉管处2-2断面，该两处截面面积分别为A 1、A 2，两处流速分别为v 1、v 2。

不考虑流体受到的阻力作用，对两断面列伯努利方程11 22d1文丘里管前1-1断面喉管处2-2断面1、水箱2、上水管3、恒定水箱4、实验管段5、文丘里管6、测压管7、水位测针8、水位测针筒9、流量控制阀门g vg p z g v g p z 222222221111αραρ++=++ （1）及连续性方程：即：（2）由（1）、（2）两式联立可得：hK g p z gp z g d d d Q ∆=+-+-=)]()[(21)(422114222121ρρπ （3）式中，K 为文丘里流量计常数△h 为两断面测压管水头差 )()(2211gp z g p z h ρρ+-+=∆ 由式（3）算得的流量为不考虑阻力的理论流量，即Q ＝Q 理论，而实际通过的流量Q 实际恒小于Q 理论，引入一无量纲系数μ对所测流量Q 理论进行校正。

即：（4）式（4）中的μ为文丘里管的流量系数。

通过实验测得实际流量Q 实际及水头差△h ，便可以测得文丘里管的流量系数μ （5）四、实验步骤1、记录各有关实验常数。

2、打开电源开关并打开调节流量阀，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h 1、h 2、h3、h 4，并用秒表、量筒测定流量。

3、逐次改变调节流量阀，改变流量，重复步骤2，注意调节阀门要缓慢，要使测压管内有水柱。

4、把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。

5、实验结束，关闭电源开关。

五、实验原始记录1、记录有关常数d 1 = 1.50 ㎝, d 2 = 0.86 ㎝, 测针筒直径D= 6 cm2211A v A v Q ==44222211d v d v Q ππ==hK Q Q ∆μμ＝＝理论实际hK Q ∆实际＝μ1)(2442121-=d d g d K π2、记录测量值六、实验数据计算1、计算原理Q 实际的测量方法是体积法，计算公式为： （其中：V=πR 2×(h 4－h 3)，V 、t 值见上表。

临界流文丘里管在燃烧加热器流量控制中的应用研究
蒲旭阳;袁磊;陈晨曦;毛雄兵
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2024(39)4
【摘要】燃烧加热器可用于高温高超声速风洞中高焓试验气流生成,为了实现总温、总压等参数模拟,需要对注入燃烧加热器的各组分气体流量进行控制。

该文采用了
临界流文丘里管用于注入燃烧加热器的空气、氧气和氢气流量控制,仿真结果表明,
当文丘里管上下游压力比超过1.25后,其喉道形成音速截面,达到临界流状态,在喉
道直径和气体介质不变的情况下,流入文丘里管的流量唯一取决于上游压力,通过对
文丘里管上游压力的控制实现了注入燃烧加热器的各组分气体流量控制,应用于
Φ600 mm高温高超声速风洞模拟参数控制,调试结果得出流量控制偏差小于
±1.0%,满足了应用需求。

【总页数】4页(P13-16)
【作者】蒲旭阳;袁磊;陈晨曦;毛雄兵
【作者单位】中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
【相关文献】
1.临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置流量控制方式
2.临界流文丘里喷嘴在天然气流量上的应用研究和探讨
3.基于Fluent的临界流文丘里喷嘴的内部流场仿真分析
4.临界流文丘里喷嘴质量流量计算中临界流函数的取用及湿度修正的影响
5.文丘里阀与文丘里管蝶阀组合在排风柜变风量控制系统中的应用研究
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——文丘里流量计流量系数的测定流量计是一种用于测量液体或气体流量的仪器。

在实际应用中，流量计的流量系数是极为重要的参数，它可以描述流量计的准确性和可靠性。

因此，测定流量计的流量系数并进行校准是流量计使用中不可缺少的环节。

文丘里流量计是一种广泛应用于液体计量中的流量计。

它具有结构简单、工作可靠、测量精度高、阻力小等特点，被广泛应用于石油、化工、冶金、食品和饮料等行业中。

下面将介绍如何对文丘里流量计进行流量系数的测定。

1. 测量原理文丘里流量计是一种绕流式流量计。

它是由进口、流路、测量仪表和出口四个部分组成的。

当流体通过进口进入流路时，由于流路中心缩颈处的收缩和扩散后缩颈处的再收缩，使得流体的流速增大而压力下降，流体的流速达到最大值时即为缩颈处。

此时，流体流过缩颈处时形成了一个高速旋转的涡流，称为流量计涡轮，涡轮的转速与流体流速成正比。

文丘里流量计通过测量涡轮转速和流量计几何特性之间的关系来确定流量。

2. 测量方法在进行流量计的流量系数测定之前，需要对流量计进行初步检查和清洗，以便消除外部因素对测量结果的干扰。

同时，需要保证测量过程中的环境温度、压力和湿度等条件稳定不变，以确保测量的准确性和可靠性。

文丘里流量计的流量系数可以通过室内标定和现场标定两种方法进行测定。

室内标定是在特定温度、压力和流量下进行的，通常采用标准设备进行，因此可以保证测量精度高，但是无法反映现场实际使用情况。

现场标定则在现场实际使用流量计的条件下进行测定，虽然误差相对较大，但可以反映实际使用情况。

（1）室内标定方法：在室内标定中，首先需测量流量计的几何尺寸和其他相关参数，包括流道面积、收缩比、扩张比等。

然后，在标定流量下，记录流量计的压降和涡轮转速，并计算出实际流量。

最终，通过实际流量与标准流量的比值，即可计算出文丘里流量计的流量系数。

3. 结论通过以上测量方法，可以获得文丘里流量计的流量系数，并进行校准。

这对于确保流量计的准确性和可靠性具有重要意义。

⽂丘⾥流量计实验资料⽂丘⾥流量计实验⽂丘⾥流量计实验(新)⼀、实验⽬的和要求、1、掌握⽂丘⾥流量计的原理。

2、学习⽤⽐压计测压差和⽤体积法测流量的实验技能。

3、利⽤量测到的收缩前后两断⾯1-1和2-2的测管⽔头差h ?，根据理论公式计算管道流量，并与实测流量进⾏⽐较，从⽽对理论流量进⾏修正，得到流量计的流量系数µ，即对⽂丘⾥流量计作出率定。

⼀、实验装置 1. 仪器装置简图124567321891011121234图⼀⽂丘⾥流量计实验装置图1. ⾃循环供⽔器2. 实验台3. 可控硅⽆级调速器4. 恒压⽔箱5. 溢流板6. 稳⽔孔板7. ⽂丘⾥实验管段8. 测压计⽓阀9. 测压计 10. 滑尺 11. 多管压差计12. 实验流量调节阀[说明]1. 在⽂丘⾥流量计7的两个测量断⾯上, 分别有4个测压孔与相应的均压环连通, 经均压环均压后的断⾯压强，由⽓—⽔多管压差计9测量, 也可⽤电测仪测量。

2. 功能(1) 训练使⽤⽂丘⾥管测量管道流量和采⽤⽓—⽔多管压差计测量压差的技术;(2) 率定流量计的流量系数µ, 供分析µ与雷诺数Re的相关性;(3) 可供实验分析⽂⽒流量计的局部真空度, 以分析研究⽂⽒空化管产⽣的⽔⼒条件与构造条件及其他多项定性、定量实验。

3. 技术特性(1) 由可控硅⽆级调速器控制供⽔流量的⾃循环台式装置实验仪;(2) 恒压供⽔箱、⽂丘⾥管及实验管道采⽤丘明有机玻璃精制⽽成。

⽂丘⾥管测压断⾯上设有多个测压点和均压环;(3) 配有由有机玻璃测压管精制⽽成的⽓⽔多管压差计, 扩充了测压计实验内容;(4) 为扩充现代量测技术, 配有压差电测仪, 测量精度为0.01;(5) 供电电源: 220V、50HZ; 耗电功率:100W;(6) 流量: 供⽔流量0～300ml/s, 实验管道过流量0～200ml/s;(7) 实验仪专⽤实验台: 长×宽=150cm×55cm 。

文丘里流量计实验流量计是一种用于测量液体、气体或蒸汽流量的设备，被广泛应用于工业、医疗、生活等领域。

文丘里流量计是一种基于压降原理的流量计，其特点是结构简单、准确可靠、使用维护方便，因此在工业领域得到了广泛应用。

文丘里流量计的工作原理是：当液体或气体通过流量计管道时，会产生一个压降，而根据流体力学的原理，当一个流体在一条管道中运动时，速度越快压力就越低，速度越慢压力就越高。

所以当流体经过文丘里流量计管道时，管道内的压力差就是来自于液体、气体通过管道流动产生的压降。

由于流量计的管道截面积固定，因此通过压降可以计算出流量大小。

为了实现测量，我们需要将文丘里流量计装在管道中，并连接上压力传感器、温度传感器和显示仪表等设备。

具体操作步骤如下：1. 将文丘里流量计安装在管道中，注意保证管道与流量计的连接紧密，防止漏气或漏液。

2. 连接上压力传感器和温度传感器，压力传感器可以测量管道内的压降，温度传感器可以测量流体的温度。

3. 将显示仪表连接到压力传感器和温度传感器上，以显示流量计测量到的流量大小。

4. 打开管道中的流体流量，并记录显示仪表上的流量大小、温度和压力差等参数。

5. 重复以上步骤，通过多次测量取平均值，以提高测量结果的精度和可靠性。

1. 测量时应确保文丘里流量计和管道的连接紧密，并避免管道内部存在杂质和障碍物，以保证测量结果的准确性。

2. 测量前应先进行仪器的校正和调试，以确保测量结果的精度和可靠性。

3. 测量前应确保流体的物性参数已知，并在测量过程中保持其稳定，以避免因参数变化导致测量结果出现偏差。

文丘里流量计的优点是结构简单、使用方便、准确可靠，适用于稳定流量的测量。

但其坏处是由于是基于压降原理进行测量，测量范围很小，对于流量变化较大的液体或气体不太适用。

此外，文丘里流量计在测量某些非牛顿流体（如泥浆、糊状物质）时精度会有限制。

总之，通过使用文丘里流量计，可实现对工业生产和科学研究中的流量测量需求，并为工业自动化和智能化的进一步发展提供有力支持。

音速喷嘴气体流量标定系统介绍一、音速喷嘴标定装概述音速喷嘴气体标定装置，它选用符合国家标准ISO9300《临界流文丘里喷嘴测量气体流量》的临界流文丘喷嘴作为标准流量计，采用标准表法进行流量检定或测试。

依据国家速度式，积式流量计检定规程，该装置可对涡轮流量计、涡街流量计、叶轮流量计、旋进旋涡流量计等速度式流量和腰轮流量计、工业膜式表等容积式流量计的气体流量计进行出厂检验和周期检定。

在满足对不同类型流量计进行检定的前提下，该装置突出了不正确度低、范围度宽、自动化程度高、被检仪表种类多、结构新颖等特点。

可应用于石油、化工、城市天然气行业中的气体流量计的检定和测试，尤其适用于被检流量计种类繁多、检定工作面广、流量计检定量大的计量检定单位、天然气公司和大型工矿企业等。

二、气体标定装置特点1, 装结构紧凑，重复性和可靠性好。

流体为大气无污染，安全可靠，流量温度稳定，不会影响标定精度。

2、喷嘴结构简单、坚固耐用、易于复制和检验、其流出系数的不确定度≦0.2%3、采用真空泵组专利技术，大大的节约运行成本.4、装置在工作时，根据流量大小可以自由组合多个喷嘴，因此测量范围宽。

1m³/h,上限在装置最大流量为3600m³/h。

5、采用精度较高的温度变送器和差压变送器，据采用多次平均法，进下一步保证所采集数据的准确性。

6、在流量检定过程中，采用先进的脉冲插值技术进行脉冲计数，充分保证所测流量脉冲的准备性。

7、自由选择流量计检定的检定时间、检定体积、流量点数等，极大方便用户操作。

8.软件界面人性友好,操作简单。

设有操作密码权限，用户根据实际情况可以自己配置数据库中的内容工作原理：本装置是根据需要标定的最大及最小流量范围由多个文丘里喷嘴组成标准流量装置。

当实验气体经被检表进入容器后音速喷嘴的出口压力之比为一定值时，喷嘴喉部的雷诺一定，则气流通过喷嘴候补的流速恒定，此时即为临界流状态。

根据连续性原理，此时通过被检表的气体质量流量，一定等于通过喷嘴处气体的流量。

165中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.04 （下）计量检测中心临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置，选用符合国际标准的临界流文丘里喷嘴气体流量标准，采用比较法原理进行气体流量计的检定及校准。

文丘里喷嘴是最常用的气体标准流量计之一，因其结构简单、坚固耐用、准确度高、重复性好等特点，已成为气体流量传递的二级标准，在工业生产的很多领域都有着广泛的应用。

在该装置投用5年后，出现了流量范围减小，在大流量检定时无法满足规定的背压比的现状，本文从多个方面探讨了制约标准装置流量范围的几个因素，找到了相应症结。

1 临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的组成结构（1）标准装置的总体描述。

气体流量标准装置由13支并联安装的临界流文丘利喷嘴组件、汇管、水环式真空泵、数据采集处理控制系统及计算机控制软件等组成。

每个喷嘴的组件由前后管段、临界流文丘利喷嘴、压力变送器及温度变送器构成。

其中压力变送器和温度变送器用于测量计算所需的压力和温度值；每个喷嘴组件前安装有气动蝶阀，可实现现场和远程两种方式对阀门的控制，以确保对各个管路的控制。

（2）控制系统。

控制系统通过计算机完成数据采集，利用电动执行机构，实现对各个阀门的控制。

阀门的开关等可在电脑显示屏上以图形的形式显示，操作人员可以通过微机对不同的阀门实施操作，随时了解、管理并控制整个检定、校准流程。

（3）标准器的选择。

检定、校准开始之前，系统软件可以根据设定的流量产生可供选择的喷嘴组合，最后由操作人员确定，其喷嘴组合是通过控制气动柱塞阀开关完成的，当系统显示被选择阀门处于正确位置时，组合选择完成。

2 临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的工作原理及特点临界流文丘里喷嘴的内壁形状如下图1所示。

图1（1）工作原理：上游压力不变，下游压力逐渐减小到某一值时，通过喷嘴的流量将达到最大值，且恒为当地音速，并保持音速不变。

当节流压力比（即出口压力与上游滞止压力之比）小到一定值时，流过喷嘴喉部的流速达到最大值——音速。

临界流音速喷嘴气体流量标准装置一、概念解释临界流音速喷嘴气体流量标准装置，是一种用于测量气体流量的装置。

在工业生产和科学研究领域，对气体流量的精准测量是至关重要的。

临界流音速喷嘴气体流量标准装置利用了临界流音速原理，通过气体的流速、温度和压力等参数，来确定气体流量的准确数值。

它能够在各种工况下，提供高精度和稳定的气体流量测量，是一种非常可靠的气体流量标准装置。

二、工作原理临界流音速喷嘴气体流量标准装置的工作原理基于临界流的特性。

在气体流动过程中，当气体流速达到临界流音速时，气体的流量与压力、温度等参数呈现一定的函数关系。

临界流音速喷嘴气体流量标准装置利用这一特性，采用严格的流动控制和测量技术，通过实时监测和计算气体流速、压力和温度等参数，来准确地测量气体流量。

三、结构和组成临界流音速喷嘴气体流量标准装置主要由喷嘴、流量计、温度传感器、压力传感器等部件组成。

喷嘴是整个装置的核心部件，通过喷嘴的设计和流道的优化，能够实现气体临界流的稳定产生。

流量计是用于测量气体流速的装置，通过与其他传感器的配合，可以实现对气体流量的高精度测量。

温度传感器和压力传感器则用于实时监测气体的温度和压力变化，是保证气体流量测量精度的重要环节。

四、应用领域临界流音速喷嘴气体流量标准装置广泛应用于各种行业和领域。

在工业生产中，它常用于气体流量计量和流量标定，能够确保生产过程中气体流量的稳定和精准。

在科学研究中，它常用于气体动力学研究和实验室气体流量测量，能够为科研人员提供可靠的实验数据。

五、个人观点临界流音速喷嘴气体流量标准装置作为一种高精度的气体流量测量装置，对于确保工业生产和科学研究中气体流量的精准测量起着至关重要的作用。

它的出现和广泛应用，为气体流量测量提供了一种高效、可靠的解决方案，有助于推动相关领域的发展和进步。

六、总结临界流音速喷嘴气体流量标准装置是一种基于临界流音速原理的气体流量测量装置，通过对气体流速、温度和压力等参数的精准测量，实现了对气体流量的高精度测量。

临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置时间:2009-09-28 14:25来源:国家石油天然气大流量作者:周雷邱惠郭洁点击: 103次临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置周雷邱惠郭洁琼（国家石油天然气大流量计量站南京分站，南京210058）摘要：本文介绍了国家石油天然气大流量计量站南京分站内临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的结构组成、技术指标及流量量值溯源方法，对装置不确定度进行了分析。

该装置选用符合国际标准的临界流文丘里喷嘴作为标准器，采用比较法原理开展标准流量计的检定和校准工作，实现气体流量量值传递，对完善国家高压天然气流量量值溯源体系具有重要意义。

关键词：临界流文丘里喷嘴标准装置不确定度验证比对量值溯源1 概述1.1标准装置总体描述为了解决高压、大口径天然气流量计的实流检定问题，提高天然气流量计量的准确度，维护贸易双方的利益，在征得国家计量行政主管部门的同意后，中国石油依托西气东输管道工程，建立了国家石油天然气大流量计量站南京分站（以下简称南京分站）。

临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置（以下简称次级标准）作为南京分站的传递标准，对实现南京分站内的流量量值溯源体系的建设有着承上启下的作用。

该装置由12只并联安装的临界流喷嘴组件、前后汇管、数据采集处理控制系统及计算控制软件等组成。

每个临界流喷嘴组件由前后直管段、管束整流器、临界流文丘里喷嘴、压力变送器和温度变送器构成，其中安装在喷嘴上游的温度变送器、压力变送器用于测量状态转换所需的压力、温度值，安装在喷嘴下游的压力变送器用于控制临界流状态是否在喷嘴喉部发生，每个喷嘴组件的前后安装有强制密封球阀和液压膨胀短接。

所有组件管段与进出口汇管连接，形成橇装的临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置。

喷嘴组件结构图如图1所示。

总线结构，可以实现现场和遥控两种方式完成球阀的开关，并确保各并行管路的密封性。

2.3 控制系统控制系统通过以太网和处理计算机完成通讯连接，经过数字I/O卡与电动执行器的连接，通过PLC实现对各阀门的控制和数据测量。