CN219996296U - 一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置，该气路系统包括：供气气路和气体回收气路，供气气路包括并联设置的流量粗调气路和流量微调气路；流量粗调气路以一气瓶为气源，该气路上设置第一截止阀和第一流量调节阀即粗调流量调节阀；流量微调气路包括稳压缓冲罐、设置在该气路上的第三截止阀和微流量调节阀；气体回收气路上设置有滞止容器。气体流量误差检验装置包括：气表检定气路系统以及气表检测部，气表检测部串联在供气气路和气体回收气路之间，包括：检测接口、在检测接口的气路上游和下游都安装对应的标准流量计和压力传感器。气体流量误差检验装置实现流量精准调节、误差数据计算和上位机控制的一体化功能，其检定结果准确度高。

Description

一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置

技术领域

本实用新型涉及气表检定装置技术领域，尤其涉及一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置。

背景技术

目前，燃气流量计量仍以体积计量为基准，体积流量受多种物性参数的影响，温度压力是关键的因素指标。而气表出场检定是检测表具计量误差的关键环节，因此，气表出厂检定设备也应运而生。

现有气表检定设备上安装的检定气路系统，较为简单，气体流量调节精度有待提高，影响气表检定设备的误差，并且，其可检测的流量范围不足以满足各类气表，应用范围有限。因此，现有气表检定设备上安装的检定气路系统有待改进。

目前，大多仪表的检定都是以空气为介质并采用音速喷嘴法气体流量标准装置进行误差检定，如容积式膜式气表、罗茨流量计等行业。但是，上述采用空气介质替代实气天然气的误差检定设备不适用于快速发展的速度式超声波燃气表，会向检测结果中引入很大的误差和不确定度；空气与实气在超声波气表的测试过程中，由于介质的变化，会引起黏性、密度、声波衰减及声速及等不同物理量的变化，继而会影响测量管段内速度场的变化，从而极大影响对天然气等实气介质测量误差的判断。

因此，气表实气检定设备也还有待进一步发展。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置，该气表检定气路系统通过干路和支路共调节设置，提高气流量调节精准度并扩大了应用范围，而使用该气路的气体流量误差检验装置采用实气为介质，误差小，检定结果精准，适用于超声波燃气表。

本实用新型提供了以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种气表检定气路系统，其包括：供气气路和与供气气路进行串联的气体回收气路，供气气路包括并联设置的流量粗调气路和流量微调气路；

流量粗调气路以一安装有减压阀的气瓶为气源，该气路上设置第一截止阀和第一流量调节阀即粗调流量调节阀；

流量微调气路包括作为气源的稳压缓冲罐、沿气流方向依次设置在该气路上的第三截止阀和微流量调节阀；

稳压缓冲罐与一气瓶通过第五截止阀进行连接，该稳压缓冲罐与一真空泵进行连接，稳压缓冲罐上还设置第二排空阀和第四压力传感器；

气体回收气路上设置有滞止容器，滞止容器的上游通过气管与同时分别流量粗调气路、流量微调气路进行连通；滞止容器的进气端和出气端分别设置有第二截止阀和第四截止阀，滞止容器上设置第一排空阀。

优选地，所述气表检定气路系统中，所述滞止容器通过一增压泵与一水箱连接，滞止容器还设置有与该水箱连通的排水管，排水管上设置第六截止阀。

优选地，所述气表检定气路系统中，所述滞止容器的下游与稳压缓冲罐进行连接。

优选地，所述气表检定气路系统中，所述稳压缓冲罐与流量粗调气路中安装有减压阀的气瓶进行连通。

优选地，所述气表检定气路系统中，所述气瓶为天然气气瓶或空气气瓶。

优选地，所述气表检定气路系统中，截止阀采用球阀；气瓶上安装的减压阀为二级减压阀。

第二方面，本申请提供一种气体流量误差检验装置，其包括：前述的气表检定气路系统以及气表检测部，所述气表检测部串联在供气气路和气体回收气路之间；气表检测部包括：用于安装待测气表的检测接口、在检测接口的气路上游和下游都安装对应的标准流量计，各标准流量计的一端或两端安装压力传感器。

优选地，所述气体流量误差检验装置还设置有中央控制模块，中央控制模块与所述标准流量计和压力传感器分别进行控制连接并对采集的数据进行分析计算。

优选地，所述气体流量误差检验装置中，还包括安装在检测接口上的气表。

优选地，所述天然气气表误差校准装置中，检测接口上连接多个相串联的气表，各标准流量计的一端或两端安装对应的压力传感器。

本实用新型提供的一种气表检定气路系统及气体流量误差检验装置具有以下有益效果：

1、气表检定气路系统的流量调节采用干路和支路共同调节方式，稳压缓冲罐气压更稳定，流量联合调节精准度更高。

2、所述气体流量误差检验装置是基于累计流量平均误差法，可实现标准流量计与被测表同步同频率进行数据采集，减小流量波动带入的瞬时流量误差测定。

3、所述气体流量误差检验装置同时同频率采集信号，同步实现多台气表的误差检定，检定工作效率高，测量精度高。

4、上述气表检定气路系统的功能多样，可基于不同的流量精度要求和流量大小要求，合理选择流量粗调气路、流量微调气路的单一使用或者进行组合使用。

附图说明

图1为实施例1的气表检定气路系统的结构示意图；

图2为实施例2的气表检定气路系统的结构示意图；

图3为实施例3的气表检定气路系统的结构示意图；

其中，所述附图标记说明如下：

流量粗调气路1、气瓶11、第一截止阀12、第一流量调节阀13、流量微调气路2、稳压缓冲罐21、第三截止阀22、微流量调节阀23、真空泵24、第二排空阀25、第四压力传感器26、第五截止阀27；气体回收气路3、滞止容器31、第一排空阀311、第二截止阀32、第四截止阀33、增压泵34、水箱35、第六截止阀36、气表检测部4、检测接口41、第一标准流量计42、第一压力传感器43、第二标准流量计44、第二压力传感器45、第三压力传感器46。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

一方面，如图1所示，本实施例提供一种气表检定气路系统，其包括：供气气路和与供气气路相串联的气体回收气路3，供气气路包括并联设置的流量粗调气路1和流量微调气路2。本实施例中，气体回收气路3分别与流量粗调气路、流量微调气路进行串联。

其中，流量粗调气路1以一安装有减压阀14的气瓶11为气源，该气路上设置第一截止阀12和第一流量调节阀13（即粗调流量调节阀）。

而流量微调气路2包括作为另一气源的稳压缓冲罐21、沿气流方向设置在该气路上的第三截止阀22和微流量调节阀23。

上述两个流量调节阀中，与气瓶连接的第一流量调节阀的调节范围大，起到粗调的作用，而微流量调节阀流量调节范围小，但精度更高，可作为支路进行气路气流的微调，通过上述两个流量调节阀的共同配合，可同时满足气路流量调节的宽范围以及微调精准性要求。

本实施例中，为了给稳压缓冲罐提供气体，该稳压缓冲罐21与另一气瓶11通过第五截止阀27进行连接。同时，为了对该稳压缓冲罐21进行抽真空压力调控，该稳压缓冲罐与一真空泵24进行连接。此外，该稳压缓冲罐21上还设置用于排空内部气体的第二排空阀25以及用于检测缓冲罐内气压值的第四压力传感器26。

本实施例中，气体回收气路3上设置有用于回收气路中的气体的滞止容器31，滞止容器31的上游通过气管与同时分别流量粗调气路1、流量微调气路2进行连通，用于对这两个供气气路的气体进行回收。

为了控制滞止容器31的气体进出，从而调控其工作状态，滞止容器31的进气端和出气端分别设置有第二截止阀32和第四截止阀33。并且，滞止容器31上设置第一排空阀311。

优选的，所述气瓶11为天然气气瓶，以提高燃气表的检定结果的精准性，以满足超声波流量计的检定需求。天然气瓶内灌装有实验所需配比的天然气成分，实验前确保所有调节阀及开关阀处于关闭状态。

其他实施例中，若应用于其他类型的气表，所述气瓶可采用空气气瓶进行替代，以降低检定成本。

本实施例中，前述的所有截止阀采用球阀，球阀的气体密封性好，开关控制效果好。其他实施例中，截止阀可采用除球阀外的其他种类。

本实施例中，气瓶上安装的减压阀为二级减压阀，以实现对气瓶出气量的精准减压且减压稳定，满足其使用需求。

上述气表检定气路系统的应用范围广，可适用于较大范围的流量测试需求，如（0.016—0.4）m³/h的小流量测试、（0.8-16）m³/h的大流量测试以及（0.4—0.8）m³/h的中流量测试。上述气表检定气路系统的使用方法如下：

一、小流量（（0.016—0.4）m³/h测试使用方法

1、关闭排空阀25、排空阀311 、排水阀36以及增压泵处阀门，打开第四截止阀33，真空泵24处的阀门以及管路中其他阀门，启动真空泵进行抽真空，使稳压缓冲罐和滞止容器罐体内及整个管路系统内气体排空，以后关闭真空泵、第四截止阀33及真空泵处阀门，便于后续操作；

2、打开减压阀，第五截止阀27，使气瓶11为稳压缓冲罐21输送实验气体，当第四压力传感器26显示稳压缓冲罐内压力达到实验压力值时，关闭第五截止阀27，维持稳压缓冲罐内压力稳定；

3、关闭第一截止阀12，打开第三截止阀22、微流量调节阀2，开放流量微调气路，使稳压缓冲罐作为唯一气源为气路输送气体，打开第二截止阀32，使气路中的气体被回收到滞止容器31中，此时，可通过调节微流量调节阀2对气体流量进行微调。

将该气表检定气路系统应用在气体流量误差检验装置时，可依据第一标准流量计42来检测气路中的实验气体的流量值，并通过微流量调节阀2进行气流的微调；工作时，实验气体从稳压缓冲罐依次经过气路中设置的标准流量计、压力传感器以及待测气表后进入滞止容器。可在实验过程开始几分钟待气流稳定后再开始进行数据采集，检定量根据流量值大小进行设定。

二、大流量（0.8-16）m^3/h测试使用方法

1、本实施例中，可通过操作气瓶，使气瓶为缓冲稳压罐充气，使稳压缓冲罐内的气压不小于流量粗调气路的二级减压阀处理后的气压；

2、打开二级减压阀、第一截止阀12、第一流量调节阀13、第三截止阀22、微流量调节阀23，使流量粗调气路和流量微调气路都为开路，都作为气源提供气流，同时打开第二截止阀32，使气体被滞止容器31回收；进行上述设置后，可通过第一流量调节阀13进行气路流量的粗调，并通过微流量调节阀23进行流量的精确调节。

将该气表检定气路系统应用在气体流量误差检验装置时，可依据第一标准流量计42来检测气路中的流量值，通过第一流量调节阀将流量值调节至实验所需的数值附近，即完成流量的粗调；接着，通过微流量调节阀将流量值进行精确调节，使流量精准控制到实验所需压力。

工作时，实验气体分别流量粗调气路和流量微调气路流出并依次经过气路中设置的标准流量计、压力传感器以及待测气表后进入滞止容器。通过上述两种流量调节阀分别对流量粗调气路和流量微调气路的调节，实现干支路流量精准调控。

三、中流量（（0.4—0.8）m³/h）测试使用方法

当进行中流量测试时，一方面，可参照前述大流量测试方法，同时开通流量粗调气路和流量微调气路，进行干支路流量精准调控。另一方面，也可仅开通流量粗调气路，通过第一流量调节阀对该气路进行调节即可满足使用要求。

由上可知，上述气表检定气路系统的功能多样，可基于不同的流量精度要求和流量大小要求，合理选择流量粗调气路、流量微调气路的则一使用或者进行组合使用。

上述气表检定气路系统可用于不同类型的气表检定装置，如气表流量误差检定装置、气表稳定性检定装置等，用于对气表（尤其是超声波气表）进行各种性能的检定。

另一方面，本实施例提供一种气体流量误差检验装置，如图2所示，该装置包括：本实施例中的气表检定气路系统以及气表检测部4（虚线所示）。其中，所述气表检测部4串联在供气气路和气体回收气路之间。

所述气表检测部包括：用于安装检测气表位的检测接口41、在检测接口的气路上游和下游都安装对应的标准流量计和压力传感器。

本实施例中，优选地，检测接口的上游设置第一标注流量计42，检测接口的下游设置第二标准流量计44，紧邻第一标注流量计的下游设置第一传感器43，紧邻第二标准流量计的上下游设置的第二压力传感器45和第三压力传感器46。检测接口41用于安装待测气表，将待测气表连接至该气表检定气路系统中，从而对该待测气表的误差进行检定。

优选地，所述气体流量误差检验装置还设置有中央控制模块，中央控制模块与所述标准流量计和压力传感器分别进行控制连接，并对传感器采集的数据进行分析和计算，将测试结果显示于显示端。

上述压力传感器、标准流量计、被测气表均配有串口通讯方式，便于连接在PC端上位机，通过PC端进行数据传输控制及统计分析计算。

如图1所示，中央控制模块为PC端上位机（即可发出操作指令的计算机），可通过上位机调控气体流量误差检验装置的各元器件的工作，并通过接收到的各传感器的信号计算得到各待测气表的标准流量值以及示值误差值。

优选地，所述气体流量误差检验装置还包括安装在检测接口上的气表，可根据需要安装一个或者多个气表。

本实施例中，所述检测接口41上连接五个相串联的待测气表，如G1、G2、G3、G4、G5。其他实施例中，待测气表的数量可合理设置，便于实现多台气表的误差检定。

此外，本文中“气表”不仅包括家用气表，也包括流量计，此类表计都适用于本申请的气表检定气路系统及气体流量误差检验装置。

实施例2

本实施例提供一种气表检定气路系统，如图2所示，所述气表检定气路系统的结构与实施例1结构差别在于：所述滞止容器31的下游与稳压缓冲罐21进行连接。

优选地，为了更好的调控滞止容器，并为稳压缓冲罐增压，进行如下设置：

所述滞止容器31通过一增压泵34与一水箱35连接，所述滞止容器31的出气端通过第四截止阀与所述稳压缓冲罐进行连接。滞止容器31还设置有与该水箱连通的排水管，排水管上设置第六截止阀36。

当需要将流量粗调气路和流量微调气路同时开通前，可通过启动增压泵向滞止容器注水，使滞止容器内气体压缩并达到增压效果，打开第四截止阀后，滞止容器的增压气体进入稳压缓冲罐，从而达到给稳压缓冲罐增压的目的，使稳压缓冲罐内气压达到要求（如大于或等于流量粗调气路的二级减压阀的气压）后，关闭增压泵和第四截止阀。

上述设置不仅实现对稳压缓冲罐的压力的精确调节，并且有效提高气路系统的气体回收使用率，降低该系统的实验气体的使用成本。

另一方面，本实施例提供一种气体流量误差检验装置，如图2所示，该气体流量误差检验装置包括：本实施例的上述气表检定气路系统以及气表检测部4，所述气表检测部4串联在供气气路和气体回收气路之间。气表检测部包括：用于安装检测气表位的检测接口41、在检测接口的气路上游和下游都安装对应的标准流量计和压力传感器。其他设置可参考实施例1。

实施例3

本实施例提供一种气表检定气路系统，如图3所示，所述气表检定气路系统的结构与实施例2的结构差别在于：

所述稳压缓冲罐21与流量粗调气路中安装有减压阀的气瓶11进行连通，稳压缓冲罐与该气瓶11通过第五截止阀27进行连接。

工作时，可通过打开第五截止阀27和二级减压阀，同时关闭其他截止阀，使流量粗调气路的气瓶为流量微调气路的稳压缓冲罐充入实验气体使其达到单独使用时所需的压力值。而当两条气路同时工作时，还需要增压泵为该稳压缓冲罐进一步提高气压。

上述设置最大程度的减少该气路系统的气瓶使用量，使该气路系统功能完善的同时也实现了结构的简化。

图3中的箭头示出了流量粗调气路和流量微调气路共同工作时的气流流向。

另一方面，本实施例提供一种气体流量误差检验装置，气体流量误差检验装置包括：本实施例的上述气表检定气路系统以及气表检测部4，所述气表检测部4串联在供气气路和气体回收气路之间；气表检测部包括：用于安装检测气表位的检测接口41、在检测接口的气路上游和下游都安装对应的标准流量计和压力传感器。

进一步优选地，可在各个气表的进气端和出气端分别都对应设置标准流量计和压力传感器，从而提高检测结果的准确性，成本较高。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及本实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种气表检定气路系统，其特征在于，包括：供气气路和与供气气路进行串联的气体回收气路（3），供气气路包括并联设置的流量粗调气路（1）和流量微调气路（2）；

流量粗调气路（1）以一安装有减压阀的气瓶（11）为气源，该气路上设置第一截止阀（12）和第一流量调节阀（13）；流量微调气路（2）包括作为气源的稳压缓冲罐（21）、沿气流方向依次设置在该气路上的第三截止阀（22）和微流量调节阀（23）；

稳压缓冲罐与一气瓶通过第五截止阀进行连接，该稳压缓冲罐与一真空泵（24）进行连接，稳压缓冲罐上还设置第二排空阀（25）和第四压力传感器（26）；

气体回收气路（3）上设置有滞止容器（31），滞止容器（31）的上游通过气管与流量粗调气路（1）、流量微调气路（2）同时分别进行连通；滞止容器（31）的进气端设置有第二截止阀（32），滞止容器（31）上设置第一排空阀（311）。

2.根据权利要求1所述的气表检定气路系统，其特征在于，所述滞止容器（31）的出气端设置第四截止阀（33）并与所述稳压缓冲罐进行连接。

3.根据权利要求2所述的气表检定气路系统，其特征在于，所述滞止容器（31）通过一增压泵（34）与一水箱（35）连接，滞止容器（31）还设置有与该水箱连通的排水管，排水管上设置第六截止阀（36）。

4.根据权利要求3所述的气表检定气路系统，其特征在于，所述稳压缓冲罐连接的气瓶为流量粗调气路中的气瓶，两者通过第五截止阀进行连接；稳压缓冲罐还直接或间接地与一增压泵进行连接。

5.根据权利要求4所述的气表检定气路系统，其特征在于，所述气瓶（11）为天然气气瓶。

6.根据权利要求4所述的气表检定气路系统，其特征在于，截止阀采用球阀；气瓶上安装的减压阀为二级减压阀。

7.一种气体流量误差检验装置，其特征在于，包括：如权利要求1~6中任一项所述的气表检定气路系统以及气表检测部（4），所述气表检测部（4）串联在供气气路和气体回收气路之间；气表检测部包括：用于安装待测气表的检测接口（41）、在检测接口的上游和下游都安装对应的标准流量计，各标准流量计的一端或两端安装压力传感器；所述气瓶（11）为天然气气瓶。

8.根据权利要求7所述的气体流量误差检验装置，其特征在于，还设置有中央控制模块，中央控制模块与所述标准流量计和压力传感器分别进行控制连接并对采集的数据进行分析计算。

9.根据权利要求8所述的气体流量误差检验装置，其特征在于，还包括安装在检测接口上的气表，所述气表为一个或多个串联气表。

10.根据权利要求9所述的气体流量误差检验装置，其特征在于，检测接口上连接多个气表，各个气表的进气端和出气端分别都对应设置标准流量计，各标准流量计的一端或两端安装对应的压力传感器。