CN102062629B - 一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法 - Google Patents

Abstract

一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法，具体方案如下：称量系统采用等臂天平模式；根据天平的测量范围，设计两个设计尺寸完全相同的称量罐置于天平的两侧，天平称量时由天平横梁吊起两个称量容器；在两个称量罐均为空罐时，通过配平砝码微调将天平两侧调平衡，即调整为空罐时天平两侧皮重相等。本发明的优点：可以根据需要灵活采用单罐充气和双罐充气称量的方法，两个质量相同的称量罐可以互为配重砝码。称量过程中由于两个称量罐的几何尺寸相同，因此由于环境温度压力变化造成的浮力变化基本相互抵消，不需要进行这方面的浮力修正。双罐充气称量的方法，在天平测量范围一定时，使气体质量的测量范围扩大一倍。

Description

一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法

技术领域

本发明涉及气体流量标准装置检测领域，特别提供了一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法。

背景技术

气体流量标准装置主要用于气体流量计的检定、校准。质量-时间法(mt法)气体流量标准装置主要是通过称量一定时间间隔(t)内流经被校准流量计并被收集到称量罐中的气体质量(m)来获得气体流量的标准值，以达到校准流量计的目的，基本工作原理如下：

a.在称量罐与管路断开的情况下，称量设备称出称量罐的皮重M0

b.然后接通管路，打开切断阀，打开进气阀门，快速切换阀处于通向排气的方向，首先建立稳定工作状态。

c.快速切换阀换向，开始向称量容器充气，同时开始计时，在经过预设的时间后，快速切换阀再次换向，停止充气，同时停止计时，这时可得两次切换的时间间隔t。

d.充气后关闭切断阀，断开管路，称量设备称出的总重(皮重+充入气体量)为M，则气体标准质量流量为

$q_m=\frac{M-M_0}{t}=\frac{m}{t}$

式中：q_m一空气质量流量(kg/s)；

m一流经流量计的气体质量(kg)；

t一测量时间(s)。

把被检流量计的指示流量q与q_m相比较，即可达到校准流量计的目的。

在国内外现有质量-时间法气体流量标准装置中，有的采用陀螺力电子天平(美国西南研究院、“西气东输”工程南京天然气流量计量站)，有的采用不等臂横梁平衡式电子天平(四川华阳中国天然气大流量计量站)，有的采用等臂横梁平衡式电子天平(美国科拉罗多工程实验中心)，但收集气体的称量罐均采用单罐方式。

发明内容

本发明的目的是为了扩大量程，特提供了一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法。

本发明提供了一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法，其特征在于：所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的具体方案如下：称量系统采用等臂天平模式；根据天平的测量范围，设计两个设计尺寸完全相同的称量罐置于天平的两侧，天平称量时由天平横梁吊起两个称量容器；在两个称量罐均为空罐时，通过配平砝码微调将天平两侧调平衡，即调整为空罐时天平两侧皮重相等。

所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的工作模式分为单罐称量模式和双罐称量模式：单罐充气称量模式工作过程如图4，图5。单罐称量时，称量罐1可作为配重砝码；首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；然后如前述连接管路，建立稳定工作状态，对称量罐2进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；最后称量罐2中充入的气体质量＝B-C。

在需要增加气体称量范围时，采用双罐充气称量模式，其工作过程如图6、7、8。首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；然后如前述连接管路，建立稳定工作状态，对两个称量罐同时进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；将称量罐2中的气体放空，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为D；最后称量结束后，两罐空气的质量＝2×(D-C)+C-B。

本发明的优点：

1.可以根据需要灵活采用单罐充气和双罐充气称量的方法，两个质量相同的称量罐可以互为配重砝码。

2.称量过程中由于两个称量罐的几何尺寸相同，因此由于环境温度压力变化造成的浮力变化基本相互抵消，不需要进行这方面的浮力修正。

3.双罐充气称量的方法，在天平测量范围一定时，在不降低称量准确度的情况下，使气体质量的测量范围扩大一倍。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为质量-时间法测量装置工作原理-空罐平衡读数状态；

图2为质量-时间法测量装置工作原理-建立稳定工作状态；

图3为质量-时间法测量装置工作原理-向称量罐充气状态；

图4为单罐充气称量模式：两侧空罐状态天平右侧加砝码为B调平衡；

图5为单罐充气称量模式：充气后状态天平右侧加砝码为C调平衡；

图6为双罐充气称量模式：两侧空罐状态，天平调平衡，天平右侧加砝码为B；

图7为双罐充气称量模式：充气后状态，天平调平衡，天平右侧加砝码为C；

图8为双罐充气称量模式：右侧称量罐放气后状态，天平调平衡，天平右侧加砝码为D。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法，其特征在于：所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的具体方案如下：称量系统采用等臂天平模式；根据天平的测量范围，设计两个设计尺寸完全相同的称量罐置于天平的两侧，天平称量时由天平横梁吊起两个称量容器；在两个称量罐均为空罐时，通过配平砝码微调将天平两侧调平衡，即调整为空罐时天平两侧皮重相等。

所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的工作模式分为单罐称量模式和双罐称量模式：单罐充气称量模式工作过程如图4，图5。单罐称量时，称量罐1可作为配重砝码；首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；然后如前述连接管路，建立稳定工作状态，对称量罐2进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；最后称量罐2中充入的气体质量＝B-C。

在需要增加气体称量范围时，采用双罐充气称量模式，其工作过程如图6、7、8。首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；然后如前述连接管路，建立稳定工作状态，对两个称量罐同时进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；将称量罐2中的气体放空，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为D；最后称量结束后，两罐空气的质量＝2×(D-C)+C-B。

Claims (1)

1.一种质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法，其特征在于：所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的具体方案如下：称量系统采用等臂天平模式；根据天平的测量范围，设计两个设计尺寸完全相同的称量罐置于天平的两侧，天平称量时由天平横梁吊起两个称量罐；在两个称量罐均为空罐时，通过配平砝码微调将天平两侧调平衡，即调整为空罐时天平两侧皮重相等；所述的质量-时间法气体流量标准装置双罐称量方法的工作模式分为单罐称量模式和双罐称量模式：

单罐充气称量模式工作过程：单罐称量时，第一称量罐（1）可作为配重砝码；首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；建立稳定工作状态，对第二称量罐（2）进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；最后第二称量罐（2）中充入的气体质量=B–C；

在需要增加气体称量范围时，采用双罐充气称量模式：首先天平两侧均为空罐，天平调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为B；然后通过连接管路，建立稳定工作状态，对两个称量罐同时进行充气；充气结束后，关闭罐口阀门，断开管路，使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为C；将第二称量罐（2）中的气体放空，再次使用天平进行称量，调平衡后读数相当于右侧加砝码质量为D；最后称量结束后，两罐空气的质量=2×(D-C)+C-B。

Images