CN103308103A

CN103308103A - 一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法及其系统

Info

Publication number: CN103308103A
Application number: CN 201310225188
Authority: CN
Inventors: 李晋阳
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-06-06
Also published as: CN103308103B

Abstract

本发明一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，该方法具体步骤如下：步骤一：确定流经流量调节阀V2的流量关系表达式Q＝f(P_u,P_d,T,O)；步骤二：基于动态平衡原理建立流量测量系统并进行流量动态测量。在系统内气体温度和压力达到动态平衡时，从流量计F1读取流过流量调节阀V2的气体流量。本发明构思科学、巧妙，经过实验验证，测量过程简便快捷，自适应和抗干扰能力强，测量结果可靠性高，经济性强，不仅为工业实际中（尤其是探空状态下）宽温状态下低压气体流量的测量提供了一条新的途径，同时大大简化了一种负压气体流量测量方法。

Description

一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法。该方法能实现温度为宽温（-70℃～80℃）状态下低压（绝对压力小于40kPa）气体的流量测量。属于气体流量测量技术领域。

背景技术

宽温状态下低压气体流量动态测量常见于需要宽温状态下低压气流的场合，如双温双压湿度发生器、环境模拟器中大气环境的产生和卷烟等生产过程。宽温状态下低压气体流量动态测量特点在于：

1、不允许有大的压力损失。在低压管道上安装流量计后使得阻力增大，不仅浪费动力，更为重要的是对于双温双压（或双压）湿度发生器，高湿度达不到。

2、流量密度小，产生的动力不足以推动涡街流量计，使得该流量计无法正常使用，另外对阻抗匹配的要求限制了超声波流量计的使用。

3、管道一旦泄露，难于发现，使得内部气体环境（如湿度、温度和压力）得到破坏。

当前虽然出现了很多流量测量方法和各种流量计，但这些流量测量方法和流量计大多只适用于绝对压力大于或等于一个标准大气压时的情形，对于宽温状态下气体绝对压力小于40kPa时流量的测量，目前还没有现成的产品。董登峰发明专利（专利号：ZL 201010191449.2）─一种负压气体流量测量方法，基于动态平衡原理和BP神经网络研究了绝对压力小于40kPa的低压下流量的测量，并给出了相应的流量标定装置，如图1所示。然而，其主要缺陷在于：1）由于在其提出的标定系统中没有气流温度的精密控制装置，其标定过程中的气流温度无法改变。而气体流量和温度是密切相关的，因此在整个标定过程中很难保证气体温度的一致性，这样，温度的这种变化会对流量标定的精度带来了较大的不确定性。2）流量标定和测量过程比较复杂，不仅需要通过标定实验获取有效样本数据，而且还需要进行神经网络的训练；3）通过训练所获得的神经网络模型适应性较差，如当阀门上游、下游压力、气体温度和阀门开度超出标定实验范围时，需要对模型重新标定，费时费力，经济性不强。综上所述，该专利（专利号：ZL 201010191449.2）提出的流量测量方法为今后负压状态下流量的标定提供了一种途径，但其方法相对比较复杂，且不能简便、有效的实现宽温低压状态下气体流量的测量，因此，目前仍缺乏一定温度范围的宽温状态下低压气体流量的有效测量手段。基于上述现状本发明提出了一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法。

发明内容

1、目的：为克服目前低压状态下气体流量测量的不足，本发明提供了一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，它从根本上简化了负压状态下（绝对压力低于40kPa）气体流量的测量，不仅为负压状态下流量测量提供了经济、快捷、有效的流量测量手段，而且更为重要的是为目前宽温状态下低压气体流量动态测量及其在工业实际中的应用提供了一条新的途径。

2、技术方案：

本发明一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：确定流经流量调节阀V2的流量关系表达式。

调节阀是流量调节过程中必不可少的部件，气体通过调节阀的流量主要与调节阀上游压力P_u、调节阀下游压力P_d、调节阀流量系数K_V(其他参数几乎对流量影响很小)和气流温度T有关。当阀门开度O发生变化时，K_V值会随着改变，因此，在流体的物理特性保持不变情况下，气体流量Q从根本上取决于O、P_u、P_d和T，它们之间的非线性函数关系可以表达为

Q＝f(P_u,P_d,T,O) (1)

由此关系式可知，只要在流量调节过程使O、P_u、P_d和T这4个参数不变，那么管路中的流量就为定值。

步骤二：基于动态平衡原理建立流量测量系统并进行流量动态测量。

在调节阀开度保持一定值（在一次流量测量过程中）时，利用流量测量系统各支路气体温度、调节阀上、下游压力达到动态平衡时，各支路流量处处相等的原理，通过在回路的适当位置安装常规市售流量计并尽可能通过满足常规流量计的使用条件，在系统达到动态平衡时，流量计读数即为流过系统的流量。

该系统依次由气源室C0、气体流量计F1、上游温度控制回路W1、第一压力调节装置Y1、上游压力室C1、流量调节阀V2、下游温度控制回路W2、下游压力室C2、第二压力调节装置Y2、缓冲室C3、真空泵VP以及安装在气源室C0上的第一压力传感器S1、第一温度传感器t1、第一泄压阀X1，安装在上游压力室C1上的第二压力传感器S2、第四温度传感器t4、第二泄压阀X2，安装在下游压力室C2上的第三压力传感器S3、第七温度传感器t7、第三泄压阀X3以及安装在缓冲室C3上的第四压力传感器S4、第八温度传感器t8、第四泄压阀X4组成；

其中上游温度控制回路W1用于实现对上游压力室C1内气体温度的控制，包括相连接的高温温控回路和低温温控回路两部分，高温温控回路用于实现温度为5℃～80℃范围内气体温度的控制，低温温控回路用于实现温度为-70℃～5℃范围内气体温度的控制，高温温控回路由第一电磁阀v1、第三电磁阀v3与第一换热器E1、内部介质为水的第一高温恒温槽Tg1、第一管道泵P1相连接组成，第二温度传感器t2安装在第一高温恒温槽Tg1上；低温温控回路由第二电磁阀v2、第四电磁阀v4与第二换热器E2、内部介质为无水乙醇的第一低温恒温槽Td1、第二管道泵P2相连接组成，第五温度传感器t5安装在第一低温恒温槽Td1上；下游温度控制回路W2，用于实现对下游压力室C2内气体温度的控制，包括相连接的高温温控回路和低温温控回路两部分，高温温控回路用于实现温度为5℃～80℃范围内气体温度的控制，低温温控回路用于实现温度为-70℃～5℃范围内气体温度的控制，高温温控回路由第五电磁阀v5、第七电磁阀v7与第三换热器E3，内部介质为水的第二高温恒温槽Tg2，第三管道泵P3相连接组成，第三温度传感器t3安装在第二高温恒温槽Tg2上；低温温控回路由第六电磁阀v6、第八电磁阀v8与第四换热器E4，内部介质为无水乙醇的第二低温恒温槽Td2，第四管道泵P4相连接组成，第六温度传感器t6安装在第二低温恒温槽Td2上；

来自于气源室C0的气体经过流量计F1后，根据上游压力室C1内气体所要达到的目标温度选择经过高温温控回路或低温温控回路；当上游压力室C1内气体所要达到的目标温度在5℃～80℃之间时，第一电磁阀v1和第三电磁阀v3开启，第二电磁阀v2和第四电磁阀v4截止，第一高温恒温槽Tg1用于提供稳定的液体温度场，在管道泵P1作用下，恒温槽T1液体与换热器E1壳程液体循环，换热器E1壳程液体与进入换热器E1管程气流进行液气交换。从而实现对上游压力室C1内气体温度的控制，此时第一换热器E1出口气体温度即为上游压力室C1内气体温度；当上游压力室C1内气体所要达到的目标温度在-70℃～5℃之间时，第二电磁阀v2和第四电磁阀v4开启，第一电磁阀v1和第三电磁阀v3截止，第一低温恒温槽Td1用于提供稳定的液体温度场，待测气体在第二管道泵P2作用下进入第二换热器E2，在管道泵P2作用下，恒温槽T2液体与换热器E2壳程液体循环，换热器E2壳程液体与进入换热器E1管程气流进行液气交换，通过换热器内的液气交换，经第一压力调节装置Y1调节后进入调节室C1（由于整个第一换热器E1或第二换热器E2气体出口与上游压力室C1间管路较短，且这部分管路被保温层包围，因此这部分管路的温度降可忽略，即换热器出口气体温度即为上游压力室C1内气体温度），从而实现对上游压力室C1内气体温度的控制，此时第二换热器E2出口气体温度即为上游压力室C1内气体温度；

上游温度控制回路W1的工作原理与下游温度控制回路W2的工作原理相同，气流经调节阀V2流量调节后，进入下游温度控制回路W2，经过第三换热器E3或第四换热器E4温度调节后达到下游压力室C2所要求目标温度后，进入下游压力室C2，然后在真空泵VP作用下，经过第二压力调节装置Y2调节后经缓冲室C3排入大气；将调节阀V2的开度设置为一定值，流量计F1的读数就是系统流量。

当流量调节阀V2为任一开度时，实现对上游压力室C1和下游压力室C2内气体压力控制和温度控制，即可使整个系统在保持一定流量不变状态下达到平衡状态；设P₀、P₁、P₂和P₃分别为气源室C0、上游压力室C1、下游压力室C2、缓冲室C3内气体的压力，T₀、T₁、T₂和T₃分别为气源室C0、上游压力室C1、下游压力室C2、缓冲室C3内气体的温度，考虑到P₀为稳定的气源压力，由于P2和P3为负压，因此将P₀设定为某一正压，如标准大气压，从而满足常规流量计F1的压力条件，使气源室C0气体为常温，从而满足常规流量计的使用条件，当P₀、P₁、P₂和P₃、以及T₀、T₁、T₂和T₃均不变化时，整个系统进入动态平衡，此时，流量计F1的读数即为气体流过调节阀V2的流量值。

所述的第一压力调节装置由第一压力粗调阀D1和第一压力精调阀d1连接组成，为了使上游压力室C1内气体压力快速、准确的达到目标设定值，在暂态时，气体通过第一压力粗调阀D1进行压力粗调后进入上游压力室C1，稳态时，保持第一压力粗调阀D1开度不变，通过调节第一压力精调阀d1开度以实现对上游压力室C1内气体压力精调，此时，气流同时经过第一压力粗调阀D1和第一压力精调阀d1进入上游压力室C1；

所述的第二压力调节装置Y2由第二压力粗调阀D2和第二压力精调阀d2连接组成，为了使下游压力室C2内气体压力快速、准确的达到目标设定值，在暂态时，气体通过第二压力粗调阀D2进行压力粗调后进入下游压力室C2，稳态时，保持第二压力粗调阀D2开度不变，通过调节第二压力精调阀d2开度以实现对下游压力室C2内气体压力精调，此时，气流同时经过第二压力粗调阀D2和第二压力精调阀d2进入缓冲室C3。

一种用于宽温状态下低压气体流量动态测量方法的系统，由气源室C0、上游压力室C1、下游压力室C2、缓冲室C3、气体流量计F1、流量调节阀V2、第一压力粗调阀D1和第二压力粗调阀D2，第一压力精调阀d1和第二压力精调阀d2，上游温度控制回路W1、下游温度控制回路W2、真空泵VP以及安装在气源室C0上的第一压力传感器S1、第一温度传感器t1、第一泄压阀X1，安装在上游压力室C1上的第二压力传感器S2、第四温度传感器t4、第二泄压阀X2，安装在下游压力室C2上的第三压力传感器S3、第七温度传感器t7、第三泄压阀X3以及安装在缓冲室C3上的第四压力传感器S4、第八温度传感器t8、第四泄压阀X4组成；

气体流量计F1设于气源室C0与上游温度控制回路W1之间；第一压力粗调阀D1与第一压力精调阀d1设于上游温度控制回路W1与上游压力室C1之间；流量调节阀V2设于上游压力室C1与下游温度控制回路W2之间；下游温度控制回路W2与下游压力室C2连接；第二压力粗调阀D2与第二压力精调阀d2设于下游压力室C2与缓冲室C3之间；缓冲室C3与真空泵VP连接。

3、优点及功效：本发明所具有的有益效果是：

（1）为宽温状态下低压气体流量的测量提供了一种简便、准确性高、可靠性强的技术方案。

（2）测量速度快。当流量调节阀V2的开度保持不变时，在系统内气流温度、上下游压力达到动态平衡时，流量计F1读数就是气体流过调节阀V2的流量值，这个过程不需要事先对系统进行标定和建模，因此节省了时间。

（3）自适应能力强。由于本发明原理是：当流量调节阀V2的开度保持不变时，只要系统内气流温度、上下游压力达到动态平衡时，流量计F1读数就是系统流量，而对气流温度、上下游压力和阀门开度这4个变量没有严格要求，当这4个变量发生变化时，依然可以进行流量测量，另外对环境因素的抗干扰能力较强。

（4）节能。由于省去了专利（专利号：ZL 201010191449.2）提出的负压下流量测量方法的标定过程和建模过程，而这些过程所需的数据样本需要多次实验才能获得，而每次实验都需要消耗比较大的能量，因此本发明具有节能的功效。

附图说明

图1是背景技术中专利号为ZL201010191449.2的一种负压气体的流量测量方法示意图；

图2是本发明流量控制模型示意图；

图3为本发明低压宽温状态下气体流量测量系统示意图；

各图的符号说明如下：

C0:气源室；C1：上游压力室；C2：下游压力室；C3：缓冲室；Tg1：第一高温恒温槽；Td1：第一低温恒温槽；Tg2：第二高温恒温槽；Td2：第二低温恒温槽；E1：第一换热器；E2：第二换热器；E3：第三换热器；E4：第四换热器；v1：第一电磁阀；v2：第二电磁阀；v3：第三电磁阀；v4：第四电磁阀；D1：第一压力粗调阀；D2：第二压力粗调阀；d1：第一压力精调阀；d2:第二压力精调阀；P1：第一管道泵；P2：第二管道泵；P3：第三管道泵；P4：第四管道泵；F1：气体流量计；VP：真空泵；V2：流量调节阀；X1：第一泄压阀；X2：第二泄压阀；X3：第三泄压阀；X4：第四泄压阀；S1：第一压力传感器；S2：第二压力传感器；S3：第三压力传感器；S4：第四压力传感器；t1：第一温度传感器；t2：第二温度传感器；t3：第三温度传感器；t4：第四温度传感器；t5：第五温度传感器；t6：第六温度传感器；t7：第七温度传感器；t8：第八温度传感器；P_u：调节阀上游压力；P_d：调节阀下游压力；Y1：第一压力调节装置；Y2：第二压力调节装置；

具体实施方式

本发明提供了一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：确定流经流量调节阀V1的流量关系表达式。

如图2，调节阀是流量调节过程中不可缺少的部件，流过调节阀的流量Q主要与调节阀上游压力P_u、下游压力P_d、调节阀开度O和气流温度T有关，它们之间的非线性关系可描述为：

Q＝f(P_u,P_d,O,T) （1）

由式(1)可知，P_u、P_d、O和T保持不变或变化很小时，流过调节阀的流量为定值。当调节阀开度保持一定值（在一次流量测量过程中）时，利用流量测量系统各支路气体温度、调节阀上、下游压力达到动态平衡时，各支路流量处处相等的原理（这一原理就是动态平衡原理），通过在回路的适当位置安装常规市售流量计并尽可能通过满足常规流量计的使用条件，这时常规流量计的读数即为整个支路中流过的气体流量。

图3为基于动态平衡原理建立的低压宽温状态下气体流量测量系统。该系统由气源室C0、上游压力室C1、下游压力室C2、缓冲室C3、气体流量计F1、流量调节阀V2、压力粗调阀D1和D2，压力精调阀d1和d2，泄压阀X1～X4，压力传感器S1～S4，温度传感器t1、t4、t7和t8，上游温度控制回路W1、下游温度控制回路W2和真空泵VP组成；其中上游温度控制回路W1用于实现对上游压力室C1内气体温度的控制，包括高温温控回路和低温温控回路两部分，分别用于实现温度为5℃～80℃和-70℃～5℃范围内气体温度的控制。高温温控回路和低温温控回路由电磁阀v1～v4，温度传感器t2和t5，第一高温恒温槽Tg1（内部介质为水），第一低温恒温槽Td1（内部介质为无水乙醇），换热器E1和E2，管道泵P1和P2组成。下游温度控制回路W2，用于实现对下游压力室C2内气体温度的控制，由电磁阀v5～v8，温度传感器t3和t6，第二高温恒温槽Tg1（内部介质为水），第二低温恒温槽Td2（内部介质为无水乙醇），换热器E3和E4，管道泵P3和P4组成，下游温度控制回路W2工作原理与上游温度控制回路W1相同。第一高温恒温槽Tg1和第一低温恒温槽Td1用于提供稳定的液体温度场，在管道泵P1或P2作用下进入换热器E1或E2，与进入换热器E1或E2内气流进行液气交换，从而实现对C1内气体温度的控制（由于整个换热器E1或E2气体出口与C1间管路较短，且这部分管路被保温层包围，因此这部分管路的温度降可忽略，即换热器出口气体温度即为C1内气体温度）。压力传感器S2、温度传感器t4和泄压阀V7安装在C1上，下游压力室C2上装有压力传感器S3、温度传感器t7和泄压阀V8，气体流量计F1位于C0和C1之间的管路上，压力粗调阀D1和压力精调阀d1安装在C1上游，分别用于实现对C1内压力的粗调和精调，粗调阀V3和精调阀V5安装在C2下游，分别用于实现对C2内压力粗调和精调，流量调节阀V2用于调节流过整个系统的气体流量，在一次流量调节过程中其开度为定值。

来自于C0的气体经过流量计F1后，根据C1内气体所要达到的目标温度选择经过高温温控回路和低温温控回路。当C1内气体所要达到的目标温度在5℃～80℃之间时，电磁阀v1和v3开启，v2、v4截止，气流经过换热器E1进行液气交换达到目标温度后经达到中D1和（或）d1进入C1；当C1内气体所要达到的目标温度在-70℃～5℃之间时，电磁阀v1和v3截止，v2、v4开启，气流经过换热器E1进行液气交换达到目标温度后经D1和（或）d1进入C1，经调节阀V2流量调节后，经过E3或E4温度调节后达到C2所要求目标温度后，进入C2，然后在真空泵VP作用下，经过D2和（或）d2、C3排入大气。当流量调节阀V2为任一开度时，实现对上游压力室C1和下游压力室C2内气体压力控制和温度控制，即可使整个系统在保持一定流量不变状态下达到平衡状态。

设P₀、P₁、P₂和P₃分别为气源室C0、上/下游压力室C1/C2、缓冲室C3内气体的压力，T₀、T₁、T₂和T₃分别为气源室C0、上/下游压力室C1/C2、缓冲室C3内气体的温度，考虑到P₀为稳定的气源压力，由于P2和P3为负压，因此将P₀设定为某一正压（如标准大气压），从而满足常规流量计F1的压力条件，使C0气体为常温，从而满足常规流量计的使用条件。当P₀、P₁、P₂和P₃、以及T₀、T₁、T₂和T₃均不变化时，整个系统进入动态平衡，此时，流量计F1的读数即为气体流过调节阀V2的流量值。

实践证明：本发明为目前宽温状态下低压气体流量测量提供了一种操作简便、快速、可靠性强的流量测量方法，为工业实际中（尤其是探空状态下）宽温状态下低压气体流量的测量提供了一条新的途径。

Claims

1.一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：确定流经流量调节阀（V2）的流量关系表达式。

流量调节阀是流量调节过程中不可缺少的部件，流过流量调节阀的流量Q主要与调节阀上游压力P_u、下游压力P_d、流量调节阀开度O和气流温度T有关，它们之间的非线性关系可描述为：

Q＝f(P_u,P_d,O,T) （1）

由式(1)可知，P_u、P_d、O和T保持不变或变化很小时，流过流量调节阀（V2）的流量为定值；在一次流量测量过程中，当流量调节阀（V2）开度保持一定值时，利用流量测量系统各支路气体温度、流量调节阀（V2）上、下游压力达到动态平衡时，各支路流量处处相等这一动态平衡原理，通过在回路中安装常规市售流量计并尽可能满足常规流量计的使用条件，这时常规流量计的读数即为整个支路中流过的气体流量；

步骤二：基于动态平衡原理建立流量测量系统并进行流量动态测量；该系统依次由气源室（C0）、气体流量计（F1）、上游温度控制回路（W1）、第一压力调节装置（Y1）、上游压力室（C1）、流量调节阀（V2）、下游温度控制回路（W2）、下游压力室（C2）、第二压力调节装置（Y2）、缓冲室（C3）、真空泵（VP）以及安装在气源室（C0）上的第一压力传感器（S1）、第一温度传感器（t1）、第一泄压阀（X1），安装在上游压力室（C1）上的第二压力传感器（S2）、第四温度传感器（t4）、第二泄压阀（X2），安装在下游压力室（C2）上的第三压力传感器（S3）、第七温度传感器（t7）、第三泄压阀（X3）以及安装在缓冲室（C3）上的第四压力传感器（S4）、第八温度传感器（t8）、第四泄压阀（X4）组成；

其中上游温度控制回路（W1）用于实现对上游压力室（C1）内气体温度的控制，包括相连接的高温温控回路和低温温控回路两部分，高温温控回路用于实现温度为5℃～80℃范围内气体温度的控制，低温温控回路用于实现温度为-70℃～5℃范围内气体温度的控制，高温温控回路由第一电磁阀（v1）、第三电磁阀（v3）与第一换热器（E1）、内部介质为水的第一高温恒温槽（Tg1）、第一管道泵（P1）相连接组成，第二温度传感器（t2）安装在第一高温恒温槽（Tg1）上；低温温控回路由第二电磁阀（v2）、第四电磁阀（v4）与第二换热器（E2）、内部介质为无水乙醇的第一低温恒温槽（Td1）、第二管道泵（P2）相连接组成，第五温度传感器（t5）安装在第一低温恒温槽（Td1）上；下游温度控制回路（W2），用于实现对下游压力室（C2）内气体温度的控制，包括相连接的高温温控回路和低温温控回路两部分，高温温控回路用于实现温度为5℃～80℃范围内气体温度的控制，低温温控回路用于实现温度为-70℃～5℃范围内气体温度的控制，高温温控回路由第五电磁阀（v5）、第七电磁阀（v7）与第三换热器（E3），内部介质为水的第二高温恒温槽(Tg2)，第三管道泵（P3）相连接组成，第三温度传感器（t3）安装在第二高温恒温槽(Tg2)上；低温温控回路由第六电磁阀（v6）、第八电磁阀（v8）与第四换热器（E4），内部介质为无水乙醇的第二低温恒温槽(Td2)，第四管道泵（P4）相连接组成，第六温度传感器（t6）安装在第二低温恒温槽(Td2)上；

来自于气源室（C0）的气体经过流量计（F1）后，根据上游压力室（C1）内气体所要达到的目标温度选择经过高温温控回路或低温温控回路；当上游压力室（C1）内气体所要达到的目标温度在5℃～80℃之间时，第一电磁阀（v1）和第三电磁阀（v3）开启，第二电磁阀（v2）和第四电磁阀（v4）截止，第一高温恒温槽(Tg1)用于提供稳定的液体温度场，在管道泵P1作用下，恒温槽T1液体与换热器E1壳程液体循环，换热器E1壳程液体与进入换热器E1管程气流进行液气交换，从而实现对上游压力室（C1）内气体温度的控制，此时第一换热器（E1）出口气体温度即为上游压力室（C1）内气体温度；当上游压力室（C1）内气体所要达到的目标温度在-70℃～5℃之间时，第二电磁阀（v2）和第四电磁阀（v4）开启，第一电磁阀（v1）和第三电磁阀（v3）截止，第一低温恒温槽(Td1)用于提供稳定的液体温度场，待测气体在第二管道泵（P2）作用下进入第二换热器（E2），在管道泵P2作用下，恒温槽T2液体与换热器E2壳程液体循环，换热器E2壳程液体与进入换热器E1管程气流进行液气交换，通过换热器内的液气交换，经第一压力调节装置（Y1）调节后进入调节室（C1），从而实现对上游压力室（C1）内气体温度的控制，此时第二换热器（E2）出口气体温度即为上游压力室（C1）内气体温度；

上游温度控制回路（W1）的工作原理与下游温度控制回路（W2）的工作原理相同，气流经调节阀(V2)流量调节后，进入下游温度控制回路（W2），经过第三换热器（E3）或第四换热器（E4）温度调节后达到下游压力室（C2）所要求目标温度后，进入下游压力室（C2），然后在真空泵（VP）作用下，经过第二压力调节装置（Y2）调节后经缓冲室（C3）排入大气；将调节阀(V2)的开度设置为一定值，流量计（F1）的读数就是系统流量；

当流量调节阀（V2）为任一开度时，实现对上游压力室（C1）和下游压力室（C2）内气体压力控制和温度控制，即可使整个系统在保持一定流量不变状态下达到平衡状态；设P₀、P₁、P₂和P₃分别为气源室（C0）、上游压力室（C1）、下游压力室（C2）、缓冲室（C3）内气体的压力，T₀、T₁、T₂和T₃分别为气源室（C0）、上游压力室（C1）、下游压力室（C2）、缓冲室（C3）内气体的温度，考虑到P₀为稳定的气源压力，由于P2和P3为负压，因此将P₀设定为某一正压，如标准大气压，从而满足常规流量计（F1）的压力条件，使气源室（C0）气体为常温，从而满足常规流量计的使用条件，当P₀、P₁、P₂和P₃、以及T₀、T₁、T₂和T₃均不变化时，整个系统进入动态平衡，此时，流量计（F1）的读数即为气体流过调节阀（V2）的流量值。

2.根据权利要求1所述的一种宽温状态下低压气体流量动态测量方法，其特征在于：所述的第一压力调节装置由第一压力粗调阀（D1）和第一压力精调阀（d1）连接组成，为了使上游压力室（C1）内气体压力快速、准确的达到目标设定值，在暂态时，气体通过第一压力粗调阀（D1）进行压力粗调后进入上游压力室（C1），稳态时，保持第一压力粗调阀（D1）开度不变，通过调节第一压力精调阀（d1）开度以实现对上游压力室（C1）内气体压力精调，此时，气流同时经过第一压力粗调阀（D1）和第一压力精调阀（d1）进入上游压力室（C1）；

所述的第二压力调节装置（Y2）由第二压力粗调阀（D2）和第二压力精调阀（d2）连接组成，为了使下游压力室（C2）内气体压力快速、准确的达到目标设定值，在暂态时，气体通过第二压力粗调阀（D2）进行压力粗调后进入下游压力室（C2），稳态时，保持第二压力粗调阀（D2）开度不变，通过调节第二压力精调阀（d2）开度以实现对下游压力室（C2）内气体压力精调，此时，气流同时经过第二压力粗调阀（D2）和第二压力精调阀（d2）进入缓冲室（C3）。

3.一种用于宽温状态下低压气体流量动态测量方法的系统，其特征在于：由气源室（C0）、上游压力室（C1）、下游压力室（C2）、缓冲室（C3）、气体流量计（F1）、流量调节阀（V2）、第一压力粗调阀（D1）和第二压力粗调阀（D2），第一压力精调阀（d1）和第二压力精调阀（d2），上游温度控制回路（W1）、下游温度控制回路（W2）、真空泵（VP）以及安装在气源室（C0）上的第一压力传感器（S1）、第一温度传感器（t1）、第一泄压阀（X1），安装在上游压力室（C1）上的第二压力传感器（S2）、第四温度传感器（t4）、第二泄压阀（X2），安装在下游压力室（C2）上的第三压力传感器（S3）、第七温度传感器（t7）、第三泄压阀（X3）以及安装在缓冲室（C3）上的第四压力传感器（S4）、第八温度传感器（t8）、第四泄压阀（X4）组成；

气体流量计（F1）设于气源室（C0）与上游温度控制回路（W1）之间；第一压力粗调阀（D1）与第一压力精调阀（d1）设于上游温度控制回路（W1）与上游压力室（C1）之间；流量调节阀（V2）设于上游压力室（C1）与下游温度控制回路（W2）之间；下游温度控制回路（W2）与下游压力室（C2）连接；第二压力粗调阀（D2）与第二压力精调阀（d2）设于下游压力室（C2）与缓冲室（C3）之间；缓冲室（C3）与真空泵（VP）连接。