CN104236683B - 一种高温高压气体流量测量现场校准方法 - Google Patents

一种高温高压气体流量测量现场校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高温高压气体流量测量现场校准方法，具体包括以下步骤：(1)采用标准流量计对处于常温状态下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；(2)对上述的常温气体进行加热和压力调节，使气体的温度和压力转换为实际工作的高温高压工况；(3)针对步骤(2)中的气体采用被校流量计进行测量，并记录被校流量计测量的数据；(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对被校流量计进行校准，最终确定被校流量计在实际工作的高温高压工况下的计量性能。使用本方法解决了高温高压气体流量测量系统实际工况下现场校准的问题。

Description

一种高温高压气体流量测量现场校准方法
技术领域
本发明涉及一种气体流量测量现场校准方法，特别涉及一种高温高压气体流量测量现场校准方法。
背景技术
航空航天领域，常常涉及高温高压气体流量的测量。目前，气体流量计一般使用常温常压介质进行校准，当测量计在对高温高压气体进行测量时，由于流量计特性会随温度和压力发生变化，且变化规律很难准确获得，使用常温常压下的校准系数可能会造成较大测量误差，导致气体流量计在对高温高压气体进行现场测量时，流量测量值的不确定度较大，因此为了实现高温高压气体流量的准确测量，需要对流量计在高温高压的实际工况下进行现场校准。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提出了一种通过气体状态转换实现的对高温高压气体流量的流量计进行现场校准的方法，解决了流量计在对高温高压气体流量进行测量时，无法准确测量的问题。
本发明的具体技术方案是：
一种高温高压气体流量测量现场校准方法，常温工况记为H0，实际工作的高温高压工况记为H1，其特征在于：包括以下步骤:
(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温工况H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为实际工作的高温高压工况H1；
(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准，最终确定第一被校流量计在实际工作的H1工况下的计量性能。
当实际工作的高温高压工况为H2时(H2大于H1)通常无法将常温气体H0转换为实际需要的高温高压工况H2气体，因此需要引入中间状态的气体工况H1(H0＜H1＜H2)；按照下述步骤完成校准工作：
(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温工况H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为中间工况H1；
(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准，最终确定第一被校流量计在中间工况H1下的计量性能；
(6)选取H2条件的气体气源，取第二被校流量计对H2条件的高温高压气体流量进行测量，并记录第二被校流量计测量的数据；
(7)对步骤(6)所述高温高压气体降温和降压处理，使其与H1的工况相符；
(8)采用步骤(3)所述的第一被校流量计对步骤(7)所述降温降压至H1的工况的气体进行测量，并记录第一被校流量计的数据；
(9)调节实际工作的高温高压气体气源输出气体的流量大小，重复步骤(6)至(8)；
(10)对步骤(6)和步骤(9)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据以及比较结果，对第二被校流量计进行校准，最终确定第二被校流量计在H2工况下的计量性能。
本发明的优点在于:
1、本发明采用的方法，确保了被校流量计在对高温高压气体流量进行测量时，能够实现流量测量量值溯源。
2、本发明采用的方法中，利用两次气体状态转换这一手段实现了高温高压气体测量在现场进行校准，不仅提高了气体流量的测量准确度，而且提高了测量流量计的校准工作效率。
具体实施方式
本发明针对无法采用流量计准确测量高温高压气体流量这一问题，提出了一种高温高压气体流量测量现场校准方法。
该方法的适用于两种不同的情况：
第一种情况是：设常温气体工况常温工况记为H0，一次能转换为的实际工作的高温高压工况记为H1(250℃左右，压力在1Mpa左右)；
第二种情况是：设常温气体工况常温工况记为H0，一次无法转换的实际工作的高温高压工况记为H2；
第一种情况按照以下步骤进行：
(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温工况H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为实际工作的高温高压工况H1；
(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准，最终确定第一被校流量计在实际工作的H1工况下的计量性能。
由于需要的实际工作的高温高压工况H2比较高，一般为(350℃±50℃，压力15-20Mpa)，因此，在利用上述方法的在完成流量计现场校准时，无法将常温气体H0转换为实际需要的高温高压工况H2气体，只能达到中间状态的气体工况(中间状态的气体工况为温度在250℃左右，压力在1Mpa左右即就是H1工况)。此时，可以将第一被校流量计作为中间状态流量计。
第二种情况按照以下步骤进行：
步骤(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温状态H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
步骤(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为H1工况(温度为250℃左右，压力在20Mpa左右)；
步骤(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
步骤(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
步骤(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准(此处采用的校准方式详见国标JJF 1001-2011通用计量术语及定义)，最终确定第一被校流量计在实际工作的H1工况下的计量性能。
(6)选取H2条件的气体气源，取第二被校流量计对H2条件的高温高压气体流量进行测量，并记录第二被校流量计测量的数据；
(7)对步骤(6)所述高温高压气体降温和降压处理，使其与H1的工况相符；
(8)采用步骤(3)所述的第一被校流量计对步骤(7)所述降温降压至H1的工况的气体进行测量，并记录第一被校流量计的数据；
(9)调节实际工作的高温高压气体气源输出气体的流量大小，重复步骤6)至8)；
(10)对步骤(6)和步骤(9)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据以及比较结果，对第二被校流量计进行校准(此处采用的校准方式详见国标JJF 1001-2011通用计量术语及定义)，最终确定第二被校流量计在H2工况下的计量性能。

Claims (2)

1.一种高温高压气体流量测量现场校准方法，常温工况记为H0，实际工作的高温高压工况记为H1，其特征在于：包括以下步骤:
(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温工况H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为实际工作的高温高压工况H1；
(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准，最终确定第一被校流量计在实际工作的H1工况下的计量性能。
2.一种高温高压气体流量测量现场校准方法，常温工况记为H0，从H0至H2之间的中间工况记为H1，实际工作的高温高压工况记为H2，其特征在于，包括:
(1)选取常温气体气源，采用标准流量计对处于常温工况H0下的气体进行流量测量，并记录标准流量计测量的数据；
(2)对步骤(1)中的常温气体气源输出的气体进行温度和压力调节，使气体的温度和压力转换为中间工况H1；
(3)针对步骤(2)进行了温度和压力调节处理的气体采用第一被校流量计进行测量，并记录第一被校量计测量的数据；
(4)调节气体的流量大小，重复步骤(1)至(3)；
(5)对步骤(1)和步骤(4)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据及比较结果，对第一被校流量计进行校准，最终确定第一被校流量计在中间工况H1下的计量性能；
(6)选取H2条件的气体气源，取第二被校流量计对H2条件的高温高压气体流量进行测量，并记录第二被校流量计测量的数据；
(7)对步骤(6)所述高温高压气体降温和降压处理，使其与H1的工况相符；
(8)采用步骤(3)所述的第一被校流量计对步骤(7)所述降温降压至H1的工况的气体进行测量，并记录第一被校流量计的数据；
(9)调节实际工作的高温高压气体气源输出气体的流量大小，重复步骤(6)至(8)；
(10)对步骤(6)和步骤(9)获取的测量数据进行比较；根据多次获取的测量数据以及比较结果，对第二被校流量计进行校准，最终确定第二被校流量计在H2工况下的计量性能。
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