间隙密封被动活塞式气体流量标准装置量值溯源方法

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源还存在一些困难。针对这一情况,提出了一种利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源的新方法,对几何测量溯源法进行了不确定度评估,并与国外相关机构进行了比对验证。结果表明,利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行溯源的方法是可行的。

整流板对气体流量标准装置流场影响的研究

气体流量标准装置工作段流场的优劣,会影响天然气流量计的计量检定结果。该文基于数值计算方法分析整流板的增加,对于气体流量标准装置工作段流场的影响,得出整流板可以降低标准装置工作段流速标准差与涡旋强度,进而优化流场的结论。其中80口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,在所有流速点,线流速标准差下降10%~15%;100口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,流场到达充分发展流态的距离缩短20%以上,在高流速点,涡旋强度下降25%。不同类型的整流板对标准装置工作段的优化存在差异,从选定指标看,非均匀整流板的优化效果略好。此外,该文还基于实流实验,分析流场的优化对不同原理流量计计量检定结果的影响,其中80口径气体超声流量计,使用带非均匀整流板的流量标准装置进行检定,最大流速点下的平均相对示值误差相较于无整流板情况,由0.45%变为0.25%;而同口径气体涡轮流量计无此明显差异;得出在实际计量检定工作中,基于“线流速”原理的流量计更应该重视整流板在优化气体流量标准装置工作段流场中所起到的关键作用。

钟罩式气体流量标准装置温度梯度影响研究

钟罩内部封闭气体稳态条件下的温度分布可用拉普拉斯方程描述,边界等温时温度为竖向一维直线方程梯度分布。建立坐标系,将钟罩位置绝对编码,两点测温法获取直线方程。考虑湿度影响导出非线性一维分布气体密度函数,进行空间积分,获钟罩任意高度区间气体质量函数,进而导出质量流量函数。当气体流动满足绝热等熵过程时,根据连续性方程导出流量计处状态下仅关于压力的体积流量函数,有效解决温度测量响应滞后问题。实例计算表明,以点温度代替梯度温度会使钟罩排出气体的质量引入显著的系统误差,必须对密度按空间积分加以修正。

谈气体流量工作标准装置的量值比对

为了准确的复现天然气流量标准值，科学公正的开展天然气流量量值溯源，我国各地相继建立了临界文丘利喷嘴法气体流量工作标准装置，但是由于各地的工作标准装置建立的时间不同，技术水平也有一定的差异，而且所用介质也不一样，如何建立统一的量值溯源体系成为了解决量值溯源问题的关键。本文介绍了有关气体流量工作标准装置的实际情况，并利用量值比对的方法，对空气和天然气为介质的气体流量工作标准装置的实验数据差异进行了分析，为量值溯源体系的统一提出一定的建议，以保证天然气流量计量的科学性和准确性。

伺服驱动双活塞气体流量标准装置控制特性的研究

伺服驱动双活塞气体流量标准装置是通过伺服电机控制的活塞往复运动,实现连续气体流量输出。该装置是将流量计、压力和温度传感器及编码器等进行整合,通过计算机计算检定参数并显示结果。其中,控制系统是基于PID控制,可确保活塞运动速度的快速、准确、稳定跟踪。实验表明:该装置具有较好地控制精度和稳定性,可实现高精度层流流量计的量值溯源,满足应用需求。

标准表法气体流量标准装置数据验证功能的实现

本文针对标准表法气体流量标准装置计量性能验证方法的不足,提出一种可伴随检定工作,并实现数据验证功能装置的典型设计,从而保障装置量值传递的准确性。

高压气体流量计量标准装置研制

随着我国CNG等高压气体应用产业的快速发展,迫切需要提高和确保计量的准确度,因而建立高压气体流量计量标准装置已是当务之急。为此,以国内高压气体流量计量检定能力现状为切入点,对比研究了国内高压气体流量计量产品和检测技术,分析了建立高压气体流量计量标准装置的意义及量值传递框图,选定了高压气体流量计量标准装置拟采用的测定方法和技术指标,提出了关键技术措施。据此研制建立的高压气体流量计量标准装置不仅可以进行高压气体流量领域中相关理论研究,而且还可以直接以空气为介质对CNG加气机系列产品、CNG加气机现场检定装置及高压气体流量计进行检定或校准,具有良好的经济效益和社会效益。

一种电驱动双活塞式气体流量标准装置的研制

为了解决活塞式气体流量标准装置的最大检定流量受活塞缸容积限制的问题,开发了一种双活塞式气体流量标准装置。该装置利用2个活塞交替运行连续产生标准流量。简述了该双活塞式气体流量标准装置的检定原理,根据临界流流量计的检定规程和流量特性研究了装置的检定模型,介绍了装置软硬件设计,对装置进行重复性实验,结果表明:重复性优于0.05%,可以用于临界流流量计的检定。

标准表法气体流量标准装置的研制

在分析标准表法气体流量标准装置基本工作原理的基础上对装置结构进行了设计,重点对装置管道压力损失进行了分析计算,对风机选型进行了分析,对装置整体不确定度分配进行了计算,并确定了标准表、温度传感器和压力传感器的选型方案。给出了对装置进行流量稳定性测试及仪表检定实验的结果。对标准表法流量标准装置的普及应用及对流量计研究水平的整体提高有重要意义。

多传感器pVTt法气体流量标准装置测温方案研究

p VTt法气体流量标准装置是我国气体流量计量的原级标准之一,其计量准确度不仅受温度传感器性能影响,与测温点的布置方案也有明显关系。本文研究的p VTt法装置,标准容器的容积为26 m3,工作原理为常压进气法。标准容器内安装有搅拌风机和导流风道,以减少温度场稳定时间并提高温度场均匀程度。装置采用35个精密铂电阻作为温度采集元件,将各测温点数据的算术平均值视作测量的平均温度。论文针对该装置建立CFD仿真模型,开展标准容器内温度场特性的非稳态仿真研究,针对等体积划分和均匀布置两种方案进行对比分析。结果表明,两种方案都能较准确地测量容器平均温度,但等体积方案在流场稳定后期波动更小,其与平均温度的差值最大不超过0.003 K。

钟罩式气体流量标准装置不确定度分析

介绍了钟罩式气体流量标准装置的几种检定方法 ,比较了各检定方法的区别、特点及要求 ,并结合检定数据进行了不确定度分析。

环道式气体流量标准装置的不确定度评估及能力验证

2014年底,中国计量科学研究院(NIM)建立了一套环道式气体流量标准装置,该标准装置采用4台DN100的涡轮流量计作为标准表,该装置在压力190~2500 kPa内,可检测的流量范围为40~1400 m^(3)/h。2020年1月,环道式气体流量标准装置通过建标考核,2020年3月对外正式开展检测服务。基于标准表的原位校准技术,及绝压+差压的压力测量方法,标准装置可校准流量计的最佳不确定度为0.18%(k=2)。

电驱动双活塞式气体流量标准装置的仿真研究

设计研制了一套用于检定临界流流量计的双活塞式气体流量标准装置.该装置利用两个活塞交替运行产生连续标准流量,可有效提高检定流量上限.介绍了该双活塞式气体流量标准装置的机械结构和检定原理;然后在Simulink仿真环境下,搭建了装置系统模型,并在此基础上进行了在最大检定流量点和最小检定流量点上活塞联动过程的仿真.结果显示,压力、流量等几项重要指标均能控制在规定的范围内,该装置可用于临界流流量计的检定.

流量计与气体流量标准装置同轴连接的研究

气体流量仪表作为贸易计量的重要计量器具其使用已经越来越广泛,与此同时该流量仪表的量值传递工作具有愈加重要的意义。该文研究气体流量仪表与临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置同轴连接方法,搭建了试验装置,经试验分析可实现该类仪表与标准装置误差在±1 mm内的同轴连接,可以更好地完成气体流量仪表的量值传递工作。

标准表法气体流量标准装置

近年来,标准表法气体流量标准装置以其高效率、宽范围和较高的准确度等特点,在国内得到迅速发展。目前,该装置已成为大流量高低压气体流量测试的主流装置。该类装置按照气源系统类型划分,可分为正压法和负压法两种类型;按照气流回路系统划分,可分为开环式和闭环式两种类型;作为标准表的气体流量计,其类型包括临界流流量计、速度式流量计、容积式流量计等。从气源系统类型、气流回路系统和标准表类型三个层次,分类介绍了该类标准装置的系统组成、工作原理和主要特点。

并联式标准表法气体流量检定装置的设计

为提高气体流量计检定效率、扩大流量检定范围,提出了一种并联标准表法气体流量检定装置;装置采用2台DN50和2台DN150罗茨流量计作为标准表,能提供0.5~2000m^3/h的标准气体流量,实现多种流量计的快速检定;简述了装置的总体设计方案,详细分析了检定装置的流量计算模型,介绍了上位机检定程序和下位机电控系统,总结了流量调节实验;实际使用表明,该检定装置操作界面友好,检定过程简便高效,流量调节时间少于90s,调节误差1.5%以下,检定数据准确可靠。

质量法高压气体充装流量标准装置的研制及其检测方法研究

研制了质量法高压气体充装流量标准装置,阐述了其结构组成、技术要求、技术路线以及检测方法,并对其测量不确定度进行了分析与评定。结果表明,质量法高压气体充装流量标准装置满足有关国家标准、国家计量技术规范的相关技术要求,适用于各级计量技术机构对压缩天然气加气机、标准表法压缩天然气加气机检定装置和充装用高压气体质量流量计进行计量检测和技术评价。该标准装置已取得国家实用新型专利证书。

用涡轮流量计传递流量标准装置工作量器量值

用实验研究的方法 ,讨论了用涡轮流量计作为传递标准校验流量标准装置工作量器的可能性和可行性 ,并进一步提出了用高稳定性流量仪表传递其它大容器容积量值的一般方法 .试验表明 :只要流量仪表具有足够好的重复性 。

现场服务型标准表法气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量计检测送检时间长,实验室检测工况与流量计实际使用工况不同造成误差扩大等问题,设计了移动式、单元化的现场服务型标准表法气体流量标准装置;介绍了该装置的工作原理,装置硬件的选型以及结构;工控机通过Modbus控制变频器与风机形成稳定的负压源,并通过电流与频率采集模块采集标准表,被检表及相应温度压力传感器的数据;软件通过虚拟仪器技术使用LabWindows/CVI设计了简单易用的程序;通过分析装置的不确定度,稳定性及进行传递比较法的验证,证实了这种现场服务型标准表法气体流量标准装置可应用于现场的气体流量计的检定;节省了送检时间,提高了企业设备使用效率。