CN202485760U

CN202485760U - 活塞式气体流量标准装置

Info

Publication number: CN202485760U
Application number: CN2012200429719U
Authority: CN
Inventors: 王振; 臧立新; 刘方; 韩聪; 陆科; 李涛; 郝松; 刘洋; 杨祖光; 高福生; 安永利; 万志刚
Original assignee: Liaoning Institute of Metrology
Current assignee: Liaoning Institute of Metrology
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2022-02-10

Abstract

活塞式气体流量标准装置属于流量计量领域，涉及一种微小气体流量仪表检测的高压气体流量标准装置。本实用新型提供了一种可对压力损失较大的高压微小气体流量计进行正压检定的活塞式气体流量标准装置。本实用新型包括标准进气装置，其结构要点标准进气装置通过管路依次同上游检测器、标准器和下游检测器相连；所述的标准器包括底部同管路相连的标准管，标准管内设置有活塞，标准管上部同大气相连；所述的下游检测器同活塞下方的标准管内部相连；相应于标准管内的活塞，设置有位移监测装置；所述的上游检测器、下游检测器和位移监测装置均同计算机相连。

Description

活塞式气体流量标准装置

技术领域

本实用新型属于流量计量领域，涉及一种微小气体流量仪表检测的高压气体流量标准装置。

背景技术

微小气体流量计被广泛地应用于工业、化工等各生产领域，这包括有热式气体质量流量计/控制器、浮子流量计、电子皂膜流量计、毛细管标准漏孔、大气采样器等流量仪表。

对于微小气体流量计的实流检定，目前国外多采用的原级气体流量标准装置主要有：钟罩气体流量装置；音速喷嘴气体流量标准装置；pVTt气体流量标准装置；mt法气体流量标准装置。由于检定过程中，其气体状态多为负压，而负压的流量标准装置通常无法检测高压气体的流量，因此以上几种装置在压力方面存在一定局限性。

另外，现有的正压流量装置在被检测微小气体流量计的流量较小时，由于气体流量微小，所以检测所需要的时间是非常长的。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供了一种可对压力损失较大的高压微小气体流量计进行正压检定的活塞式气体流量标准装置。

为达到本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括标准进气装置，其结构要点标准进气装置通过管路依次同上游检测器、标准器和下游检测器相连；所述的标准器包括底部同管路相连的标准管，标准管内设置有活塞，标准管上部同大气相连；所述的下游检测器同活塞下方的标准管内部相连；相应于标准管内的活塞，设置有位移监测装置；所述的上游检测器、下游检测器和位移监测装置均同计算机相连。

本实用新型的有益效果：将待测微小气体流量计串连入管路中上游检测器和标准器之间，使经过处理的标准气体，经微小气体流量计进入标准管，标准管内活塞随着气体的进入而产生位移，其位移量通过位移监测装置测量；同时通过下游检测器测量流过标准管空气的温度、湿度和压力，以及通过上游检测器测量微小气体流量计上游的温度、湿度和压力，再通过理想气体状态方程计算得出被检测微小气体流量计的误差值，从而达到被检测微小气体流量计进行正压检定的目的。

由于本实用新型是针对微小气体流量计进行测量的，所以测量速度与现有的正压流量标准装置相比具有显著的提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中1为空气压缩机、2为冷却箱、3为过滤器、4为干燥器、5为一级稳压罐、6为一级压力调节阀、7为二级稳压罐、8为二级压力调节阀、9为恒温加热器、10上游检测器、11为微小气体流量计、12为计算机、13为活塞、14为流量调节阀、15为温度传感器、16为下游检测器、17为湿度传感器、18为压力传感器、19为标准管、20为反光镜、21为激光干涉仪、22为位移监测装置、23为标准器、24为标准进气装置、25为管路、26为光纤传感器。

具体实施方式

本实用新型包括标准进气装置24，其结构要点标准进气装置24通过管路25依次同上游检测器10、标准器23和下游检测器16相连；所述的标准器23包括底部同管路25相连的标准管19，标准管19内设置有活塞13，标准管19上部同大气相连；所述的下游检测器16同活塞13下方的标准管19内部相连；相应于标准管19内的活塞13，设置有位移监测装置22；所述的上游检测器10、下游检测器16和位移监测装置22均同计算机12相连。

所述的上游检测器10和下游检测器16均由温度传感器15、湿度传感器17和压力传感器18构成（温度传感器15、湿度传感器17和压力传感器18可从市场购置）。

所述的标准进气装置24包括空气压缩机1，空气压缩机1依次同冷却箱2、过滤器3、干燥器4、稳压罐和恒温加热器9相连；恒温加热器9通过管路25同上游检测器10相连。

所述的稳压罐由一级稳压罐5和二级稳压罐7构成。

所述的位移监测装置22包括同活塞13相应的反光镜20，相应于反光镜20设置有激光干涉仪21（激光干涉仪21可从市场购置）。

所述的反光镜20同气动装置相连。

所述的标准管19可使用两个以上容积大小不同标准玻璃管，便于对不同流量的测量。

所述的活塞13为水银密封活塞。

所述的标准管19侧方设置有计时开关。

所述的计时开关由上、下两个光纤传感器26构成；当活塞13升起经过下方光纤传感器26时触发计时开始，活塞13升起经过上方光纤传感器26时触发计时停止，上方光纤传感器26同时具有限位功能（光纤传感器26可从市场购置）。

所述的上游检测器10和标准器23之间还设置有同计算机12相连的流量调节阀14。

下面结合附图说明本实用新型的一次动作过程：首先，将待测微小气体流量计11串连至管路25中，位于流量调节阀14和上游检测器10之间。

根据被检测微小气体流量计11的流量测量范围，由气动伸缩机构带动反光镜20前后移动，选择工作用的几只标准管19中的一只。

空气压缩机1启动并开始运行，产生0.8Mpa的高压空气，压缩的空气会因吸热而温度增加。经冷却箱2冷却降温。经过滤器3过滤掉其中的油和水。由于空气的湿度会随着压力的升高而增加，需要干燥器4进行干燥处理。

经干燥处理后高压空气进入一级稳压罐5稳压，经一级压力调节阀6后进入二级稳压罐7，经二级压力调节阀8后进入恒温加热器9，温度加热至20℃的实验室温度。

此时的高压空气经管路25流经被检测微小气体流量计11，高压空气经流量调节阀14进入标准管19，标准管19内活塞13在空气的推动下产生位移，位移量的大小通过激光干涉仪21测量并输出至计算机12，标准管19内活塞13移动至光纤传感器26时，触发计时开始与停止，下游检测器16的信号输出计算机12的数据采集端上，计算机12的控制输出端与流量调节阀14的控制输入端相连接，被检测流量计上游的上游检测器10的信号输出端（通过信号线）连接到计算机12的数据采集端，这样计算机12采集各种过程信号，通过计算机12内部硬件及软件实现的数字滤波、流量计算等功能，最终完成被检微小气体流量计11流出系数的数据处理、报表输出及打印。

Claims

1.活塞式气体流量标准装置，包括标准进气装置（24），其特征在于：标准进气装置（24）通过管路（25）依次同上游检测器（10）、标准器（23）和下游检测器（16）相连；所述的标准器（23）包括底部同管路（25）相连的标准管（19），标准管（19）内设置有活塞（13），标准管（19）上部同大气相连；所述的下游检测器（16）同活塞（13）下方的标准管（19）内部相连；相应于标准管（19）内的活塞（13），设置有位移监测装置（22）；所述的上游检测器（10）、下游检测器（16）和位移监测装置（22）均同计算机（12）相连。

2.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的上游检测器（10）和下游检测器（16）均由温度传感器（15）、湿度传感器（17）和压力传感器（18）构成。

3.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的标准进气装置（24）包括空气压缩机（1），空气压缩机（1）依次同冷却箱（2）、过滤器（3）、干燥器（4）、稳压罐和恒温加热器（9）相连；恒温加热器（9）通过管路（25）同上游检测器（10）相连。

4.根据权利要求3所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的稳压罐由一级稳压罐（5）和二级稳压罐（7）构成。

5.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的位移监测装置（22）包括同活塞（13）相应的反光镜（20），相应于反光镜（20）设置有激光干涉仪（21）。

6.根据权利要求5所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的反光镜（20）同气动装置相连。

7.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的标准管（19）使用两个以上容积大小不同标准玻璃管。

8.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的标准管（19）侧方设置有计时开关。

9.根据权利要求8所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的计时开关由上、下两个光纤传感器（26）构成。

10.根据权利要求1所述的活塞式气体流量标准装置，其特征在于：所述的上游检测器（10）和标准器（23）之间还设置有同计算机（12）相连的流量调节阀（14）。