CN215338512U - 孔口流量计检定校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种孔口流量计检定校准装置，包括第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口、钟罩式气体流量标准装置、孔口流量计、质量流量标准表、质量流量控制表、真空泵和控制器，钟罩式气体流量标准装置与第一进气口、第一出气口连接，孔口流量计与第二进气口连接，质量流量标准表分别与第一进气口、第二进气口连接，质量流量标准表的后方连接质量流量控制表，质量流量标准表和质量流量控制表之间引出管路连接至第二出气口，质量流量控制表的后方连接真空泵，质量流量控制表和真空泵之间引出管路连接至第一出气口。本装置适用于小流量孔口流量计，且能基于负压状态实时得到标况流量及工况流量，检定流量准确。
Description
技术领域
本发明一般涉及大气环境监测流量检定校准领域，并且更具体地，涉及一种孔口流量计检定校准装置。
背景技术
总悬浮颗粒物是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。总悬浮颗粒物采样器是环境空气监测中对颗粒物样品采集分析中常用的一种仪器，指能够采集空气动力学当量直径＜100μm颗粒物的采样器，一般用孔口流量计对其进行流量校准和量值传递。
随着我国大气环境综合治理的加强，总悬浮颗粒物采样器的使用越来越多，而其中所使用的标准器孔口流量计的计量校准需求也日益增加。因大气类采样器等设备的监测结果直接影响环境监测数据质量，故作为采样器上一级的流量检定校准仪器，孔口流量计的准确性和检定方法至关重要。
目前孔口流量计的检定基本上是参照我国行业标准HJ/T368-2007《标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计技术要求与检测方法》，使用罗兹流量计标定或使用钟罩式气体流量标准装置。钟罩式流量计是正压校准，与孔口流量计实际负压状态使用的压力不同，导致检定流量出现偏差，罗兹流量计主要适用于大、中流量的孔口流量计(大流量孔口流量计的量程在 0.8-1.4m3/min，中流量孔口流量计的量程在75-125L/min),并不适用于小流量孔口流量计的检定，目前现场大气颗粒物监测量为当前大气环境下1立方米内含有的PM2.5和PM10数量，抽样时间为1小时，换算瞬时流量为 16.7L/min，远低于大、中流量孔口流量计的量程。
发明内容
根据本发明的实施方式，提供了一种孔口流量计检定校准装置，适用于小流量的孔口流量计，孔口流量计校准状态与实际使用状态相同。
在本发明提供了一种孔口流量计检定校准装置。该孔口流量计检定校准装置包括：第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口、钟罩式气体流量标准装置、孔口流量计、质量流量标准表、质量流量控制表、真空泵和控制器，
所述钟罩式气体流量标准装置与所述第一进气口、所述第一出气口连接，所述孔口流量计与所述第二进气口连接，所述质量流量标准表分别与所述第一进气口、所述第二进气口连接，所述质量流量标准表的后方连接所述质量流量控制表，通过所述质量流量控制表调节所述质量流量标准表的流量，所述质量流量标准表和所述质量流量控制表之间引出管路连接至所述第二出气口，所述质量流量控制表的后方连接所述真空泵，所述质量流量控制表和所述真空泵之间引出管路连接至所述第一出气口，
所述控制器与所述质量流量标准表、所述质量流量控制表连接，读取所述质量流量标准表和所述质量流量控制表的流量数据。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述质量流量标准表并列地设置多个，每个所述质量流量标准表具有不同的量程范围，
所述质量流量标准表并列设置后，其前方与所述第一进气口、第二进气口连接，后方与所述质量流量控制表连接，且每个所述质量流量标准分别与所述控制器连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述质量流量标准表设置为3个，量程分别为0～5L/min、0～20L/min、0～ 40L/min；所述质量流量控制表的量程为0～50L/min。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一进气口后方设置有第一电磁阀，所述第一出气口后方设置有第二电磁阀，所述第二进气口后方设置第三电磁阀，所述第二出气口后方设置第四电磁阀，多个所述质量流量标准表前方分别串联设置有第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀，所述质量流量控制表的前方设置有第八电磁阀，所述真空泵与所述质量流量控制表之间设置有第九电磁阀。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，通过钟罩式气体流量标准装置校准所述质量流量标准表，依次打开第一电磁阀、第五电磁阀或第六电磁阀或第七电磁阀、第八电磁阀、第二电磁阀，同时关闭第三电磁阀、第四电磁阀、第九电磁阀，
所述钟罩式气体流量标准装置产生的准确流量气体经过第一进气口、多个所述质量流量标准表中的一个所述质量流量标准表、所述质量流量控制表后，从所述第一出气口流出，所述控制器接收被校准的所述质量流量标准表的流量数值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，通过所述质量流量标准表校准所述孔口流量计，关闭第一电磁阀、第二电磁阀和第四电磁阀，依次打开第三电磁阀、第八电磁阀和第九电磁阀，并打开对应所述孔口流量计量程的所述质量流量标准表前方的第五电磁阀或第六电磁阀或第七电磁阀，
打开所述真空泵，所述孔口流量计至所述质量流量标准表、所述质量流量控制表的管路处于负压状态，气体从所述第二进气口进入，所述控制器读取所述孔口流量计的标况流量，通过计算得到实时孔口流量计的工况流量。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：机柜，其内部设置所述质量流量标准表、质量流量控制表和控制器，外部设置所述钟罩式气体流量标准装置和所述真空泵，所述第一进气口、所述第二进气口、所述第一出气口和所述第二出气口引出至所述机柜外部。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：压力传感器、温度传感器，设置于所述机柜外部，用于测量所述孔口流量计工况下的压力和温度。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：稳压罐，设置于所述真空泵的抽气口前端，用于存储通过质量流量标准表的气体。
本实用新型提供一种孔口流量计检定校准装置，适用于小流量孔口流量计，且能基于负压状态实时得到标况流量及工况流量。通过设置钟罩式气体流量标准装置、第一进气口、第一出气口和质量流量标准表，连接形成对质量流量标准表的校准管道，实现先对质量流量标准表的校准。通过设置第二进气口、第二出气口、真空泵，孔口流量计设置于第二进气口，与质量流量标准表、质量流量控制表连接形成对孔口流量计的校准管道，实现对孔口流量计的校准。其中，质量流量标准表可设置多个且流量量程不同，根据被校准孔口流量计的实际测量量程选择合适量程的质量流量标准表。
孔口流量计校准状态与实际使用状态相同，处于负压状态，检定流量准确，减小检定校准误差。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施方式的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本发明的实施方式提供的孔口流量计检定校准装置的结构示意图。
其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10机柜，21第一进气口，22第一出气口，31第二进气口，32第二出气口，40钟罩式气体流量标准装置，50孔口流量计，61第一质量流量标准表， 62第二质量流量标准表，63第三质量流量标准表，64质量流量控制表，65 控制器，71第一电磁阀，72第二电磁阀，73第三电磁阀，74第四电磁阀， 75第五电磁阀，76第六电磁阀，77第七电磁阀，78第八电磁阀，79第九电磁阀，81真空泵，82稳压罐，83压力传感器，84温度传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明中的一个具体实施方式进行清楚、完整的描述，显然，所描述的具体实施方式是实施本发明的一个例子，不构成对本发明范围的限定。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在 A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面参照图1来描述本发明的实施方式提供的孔口流量计检定校准装置。
如图1所示，根据本发明的一个实施方式提供的孔口流量计检定校准装置，包括：机柜10，第一进气口21，第一出气口22，第二进气口31，第二出气口32，钟罩式气体流量标准装置40，孔口流量计50，第一质量流量标准表61，第二质量流量标准表62，第三质量流量标准表63，质量流量控制表64，控制器65，第一电磁阀71，第二电磁阀72，第三电磁阀73，第四电磁阀74，第五电磁阀75，第六电磁阀76，第七电磁阀77，第八电磁阀78，第九电磁阀79，真空泵81，稳压罐82，压力传感器83，温度传感器84。
第一进气口21，第一出气口22，第二进气口31，第二出气口32引出至机柜10的外部。钟罩式气体流量标准装置40、真空泵81和稳压罐82设置于机柜10的外部，与指定的管路相连。压力传感器83和温度传感器84固定于机柜10柜体的外部。质量流量标准表、质量流量控制表64和控制器65 设置于机柜10内部。
钟罩式气体流量标准装置40依次与第一进气口21和第一电磁阀71连接，第一电磁阀71设置于第一进气口21的后方，后方为按气体流通方向出气端的一侧，第一出气口22与钟罩式气体流量标准装置40连接，第二电磁阀72 设置于第一出气口22的前方，前方为按气体流通方向进气端的一侧，第一进气口21和第一出气口22分别用橡胶软管与钟罩式气体流量标准装置40连接。
第二进气口31引出至机柜10外，经第二进气口31外界大气进入本装置内，孔口流量计50与第二进气口31连接，第二进气口31后方连接第三电磁阀 73。
第一电磁阀71的后方和第三电磁阀73的后方并列设置3个质量流量标准表，每个质量流量标准表具有不同的量程范围，分别为量程为0～5L/min 的第一质量流量标准表61，量程为0～20L/min的第二质量流量标准表62，量程为0～40L/min的第三质量流量标准表63，本装置为适用小流量的孔口流量计选择设置以上量程的质量流量标准表，检定更精确，在其他实施例中，可根据实际孔口流量计的需要选择其他量程的质量流量标准表。3个质量流量标准表的前方分别串联1个电磁阀，第一质量流量标准表61前方连接第五电磁阀75，第二质量流量标准表62前方连接第六电磁阀76，第三质量流量标准表63前方连接第七电磁阀77。质量流量标准表并联后，其前方与第一进气口21、第二进气口31连接，其后方经由一条管路与质量流量控制表64 连接，该管路上设置有第八电磁阀78。质量流量控制表64用于实时调节第一质量流量标准表61、第二质量流量标准表62和第三质量流量标准表63的流量，其量程为0～50L/min。第一质量流量标准表61、第二质量流量标准表 62、第三质量流量标准表63和质量流量控制表64均与控制器65连接，控制器65为PLC，能够实时读取第一质量流量标准表61、第二质量流量标准表 62、第三质量流量标准表63和质量流量控制表64的流量数据。
质量流量控制表64后并列连接第二电磁阀72和第九电磁阀79，质量流量控制表64至第九电磁阀79之间的管路上引出管路依次连接至第二电磁阀 72和第一出气口22。质量流量控制表64至质量流量标准表并列设置后的管路上引出管路连接至设置于机柜10外的第二出气口32。第九电磁阀79的后方依次连接稳压罐82和真空泵81。稳压罐82用于存储通过质量流量标准表的气体，调节真空度波动，保证进气流量的稳定性。机柜10内各管路通过不锈钢管进行连接，保证管路的气密性。
本孔口流量计检定校准装置在检定校准时先使用钟罩式气体流量标准装置40正压校准3个质量流量标准表，再用已被校准的质量流量标准表校准孔口流量计50。
第一质量流量标准表61的校准过程如下：
依次打开第一电磁阀71、第五电磁阀75、第八电磁阀78和第二电磁阀 72，同时关闭第三电磁阀73、第四电磁阀74、第六电磁阀76、第七电磁阀 77和第九电磁阀79。钟罩式气体流量标准装置40产生的准确流量的气体经第一进气口21、第一电磁阀71进入，通过第一电磁阀71和第五电磁阀75 流经第一质量流量标准表61，再经过第八电磁阀78和第二电磁阀72流出， PLC接收并读取被校准的第一质量流量标准表61的流量数值，完成第一质量流量标准表61的校准。
第二质量流量标准表62的校准过程如下：
依次打开第一电磁阀71、第六电磁阀76、第八电磁阀78和第二电磁阀 72，同时关闭第三电磁阀73、第四电磁阀74、第五电磁阀75、第七电磁阀 77和第九电磁阀79。钟罩式气体流量标准装置40产生的准确流量的气体经第一进气口21、第一电磁阀71进入，通过第一电磁阀71和第六电磁阀76 流经第二质量流量标准表62，再经过第八电磁阀78和第二电磁阀72流出， PLC接收并读取被校准的第二质量流量标准表62的流量数值，完成第二质量流量标准表62的校准。
第三质量流量标准表63的校准过程如下：
依次打开第一电磁阀71、第七电磁阀77、第八电磁阀78和第二电磁阀 72，同时关闭第三电磁阀73、第四电磁阀74、第五电磁阀75、第六电磁阀 76和第九电磁阀79。钟罩式气体流量标准装置40产生的准确流量的气体经第一进气口21、第一电磁阀71进入，通过第一电磁阀71和第七电磁阀77 流经第三质量流量标准表63，再经过第八电磁阀78和第二电磁阀72流出， PLC接收并读取被校准的第三质量流量标准表63的流量数值，完成第三质量流量标准表63的校准。
孔口流量计50的校准过程如下：
关闭第一电磁阀71、第二电磁阀72和第四电磁阀74，依次打开第三电磁阀73、第八电磁阀78和第九电磁阀79，根据被校准的孔口流量计50的实际测试量程，选择合适量程的质量流量标准表，根据需求打开第一质量流量标准表61前的第五电磁阀75或第二质量流量标准表62前的第六电磁阀76 或第三质量流量标准表63前的第七电磁阀77，通过质量流量控制表64更精确地设置质量流量标准表的流量，并打开真空泵81，使装置内孔口流量计50、第二进气口31、质量流量标准表、质量流量控制表64、稳压罐82至真空泵 81连通的管路处于负压状态，从而孔口流量计50的检定校准环境为负压的环境。
外界大气经第二进气口31进入，从PLC中读取第一质量流量标准表61 或第二质量流量标准表62或第三质量流量标准表63的流量数据，即为孔口流量计50的流量(标况流量)，并从机柜10外部的压力传感器83和温度传感器84读取孔口流量计50实际工况下的压力、温度数值，根据公式(1)计算孔口流量计50实时的工况流量，根据计算得到的工况流量对孔口流量计 50进行检定校准。
其中，V为工况流量(L/min)；
Vs为标况流量(L/min)；
P为工况下压力(Pa)；
Ps为标况下压力(Pa)；
Ts为标况下温度(k)；
T为工况下温度(k)。
孔口流量计50检定校准完毕后，关闭真空泵81，打开第四电磁阀74，气体从第二出气口32排出，平衡装置内的气压。
本实用新型提供的一种孔口流量计检定校准装置，适用于小流量孔口流量计50，且能基于负压状态实时得到标况流量及工况流量。通过设置钟罩式气体流量标准装置40、第一进气口21、第一出气口22、第一质量流量标准表61、第二质量流量标准表62和第三质量流量标准表63，连接形成对质量流量标准表的校准管道，实现先对质量流量标准表的校准。通过设置第二进气口31、第二出气口32、真空泵81，孔口流量计50设置于第二进气口31，与第一质量流量标准表61、第二质量流量标准表62、第三质量流量标准表 63、质量流量控制表64连接形成对孔口流量计的校准管道，实现对孔口流量计50的校准。其中，质量流量标准表可设置多个且流量量程不同，根据被校准孔口流量计50的实际测量量程选择合适量程的质量流量标准表。孔口流量计50检定校准状态与实际使用状态相同，处于负压状态，检定流量准确，减小检定校准误差。
在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种孔口流量计检定校准装置，其特征在于，包括：第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口、钟罩式气体流量标准装置、孔口流量计、质量流量标准表、质量流量控制表、真空泵和控制器，
所述钟罩式气体流量标准装置与所述第一进气口、所述第一出气口连接，所述孔口流量计与所述第二进气口连接，所述质量流量标准表分别与所述第一进气口、所述第二进气口连接，所述质量流量标准表的后方连接所述质量流量控制表，通过所述质量流量控制表调节所述质量流量标准表的流量，所述质量流量标准表和所述质量流量控制表之间引出管路连接至所述第二出气口，所述质量流量控制表的后方连接所述真空泵，所述质量流量控制表和所述真空泵之间引出管路连接至所述第一出气口，
所述控制器与所述质量流量标准表、所述质量流量控制表连接，读取所述质量流量标准表和所述质量流量控制表的流量数据。
2.根据权利要求1所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，
所述质量流量标准表并列地设置多个，每个所述质量流量标准表具有不同的量程范围，
所述质量流量标准表并列设置后，其前方与所述第一进气口、第二进气口连接，后方与所述质量流量控制表连接，且每个所述质量流量标准分别与所述控制器连接。
3.根据权利要求2所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，
所述质量流量标准表设置为3个，量程分别为0～5L/min、0～20L/min、0～40L/min；
所述质量流量控制表的量程为0～50L/min。
4.根据权利要求3所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，
所述第一进气口后方设置有第一电磁阀，所述第一出气口后方设置有第二电磁阀，所述第二进气口后方设置第三电磁阀，所述第二出气口后方设置第四电磁阀，多个所述质量流量标准表前方分别串联设置有第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀，所述质量流量控制表的前方设置有第八电磁阀，所述真空泵与所述质量流量控制表之间设置有第九电磁阀。
5.根据权利要求4所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，
通过钟罩式气体流量标准装置校准所述质量流量标准表，依次打开第一电磁阀、第五电磁阀或第六电磁阀或第七电磁阀、第八电磁阀、第二电磁阀，同时关闭第三电磁阀、第四电磁阀、第九电磁阀，
所述钟罩式气体流量标准装置产生的准确流量气体经过第一进气口、多个所述质量流量标准表中的一个所述质量流量标准表、所述质量流量控制表后，从所述第一出气口流出，所述控制器接收被校准的所述质量流量标准表的流量数值。
6.根据权利要求4所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，
通过所述质量流量标准表校准所述孔口流量计，关闭第一电磁阀、第二电磁阀和第四电磁阀，依次打开第三电磁阀、第八电磁阀和第九电磁阀，并打开对应所述孔口流量计量程的所述质量流量标准表前方的第五电磁阀或第六电磁阀或第七电磁阀，
打开所述真空泵，所述孔口流量计至所述质量流量标准表、所述质量流量控制表的管路处于负压状态，气体从所述第二进气口进入，所述控制器读取所述孔口流量计的标况流量，通过计算得到孔口流量计的工况流量。
7.根据权利要求1所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，还包括：
机柜，其内部设置所述质量流量标准表、所述质量流量控制表和所述控制器，外部设置所述钟罩式气体流量标准装置和所述真空泵，所述第一进气口、所述第二进气口、所述第一出气口和所述第二出气口引出至所述机柜外部。
8.根据权利要求7所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，还包括：
压力传感器、温度传感器，设置于所述机柜外部，用于测量所述孔口流量计工况下的压力和温度。
9.根据权利要求1所述的孔口流量计检定校准装置，其特征在于，还包括：
稳压罐，设置于所述真空泵的抽气口前端，用于存储通过质量流量标准表的气体。
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| CN202121472100.6U CN215338512U (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 孔口流量计检定校准装置 |
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| CN202121472100.6U CN215338512U (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 孔口流量计检定校准装置 |
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| CN (1) | CN215338512U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117740121A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 成都睿宝电子科技有限公司 | 一种流量计自动校准标定装置及校准标定方法 |
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2021
- 2021-06-30 CN CN202121472100.6U patent/CN215338512U/zh active Active
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| CN117740121A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 成都睿宝电子科技有限公司 | 一种流量计自动校准标定装置及校准标定方法 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |