基于P-V自动调节的活塞式气体流量装置研究

为研究超声波、热式燃气表在空气介质与天然气介质条件下的流量特性及差异,设计了一种基于压力-体积(P-V)自动调节的活塞式气体循环流量标准装置。介绍了装置基本架构、工作原理。分析了流体流动闭合回路中影响测量精度的原因。建立了实现定常流的P-V自动调节控制数学模型。该装置采用主动盘形活塞式流量标准器,体积扩展不确定度U r=0.07%;配置柱形活塞作为容积补偿,通过监测气体压力变化调节活塞运动方向及速度,以达到压力恒定的目的。装置配置了六表位工装台架,并设置最大工作压力为0.1 MPa、最大流量为10 m^(3)/h、量程比为1000∶1;通过测试六台G2.5超声波燃气表,得出压力波动小于5 Pa、流量稳定性优于0.02%。在流量测试领域,P-V自动调节方法可以为实现定常流提供新的解决思路。

活塞式液体流量标准装置体积校准方法的探讨

对活塞式液体流量标准装置体积校准方法进行了研究,基于理想圆柱体模型建立了活塞装置体积模型,引入修正系数对所建立的体积模型进行修正,并利用质量守恒定律提出采用质量法对活塞装置进行体积校准.对修正系数进行赋值分析和不确定度评定,结果表明5L及以上体积的扩展不确定度优于0.05％.该方法操作简便,可控性好,结果准确可靠.

容量计量在活塞式流量标准装置标定中的应用

以容量计量的方法标定活塞式流量标准装置为例，讨论容积法和几何测量法标定的技术关键，及其影响标定不确定度的主要因素，分析指出几何测量法适于装置的初始标定，而容积法适于后期标定，可为类似装置的设计和检测提供参考。

光电开关在活塞式气体流量标准装置中的应用

在研制活塞式气体流量标准装置中,利用对射式光电开关对活塞运行时间进行测量,取得理想效果,现对其工作原理和试验结果进行总结。

超声波燃气表燃气-空气关系计量特性研究

作为新型电子式计量器具,超声波燃气表具有宽量程、无机械传动结构、灵敏度高等特点。燃气表的计量特性评价一般采用空气介质。因此,空气介质和燃气介质下计量性能的一致性至关重要。采用扩展不确定度U=0.25%(k=2)的活塞式实气流量标准装置,分别对流量范围为0.04~6m~3/h和0.025~4m~3/h的1.5级超声波燃气表的燃气-空气关系性能进行试验。试验结果表明:1~#、2~#、3~#G4超声波燃气表在流量点q_(min)的燃气-空气平均误差偏移相对较大,而4~#、5~#、6~#G2.5超声波燃气表在各流量点的误差发生普遍偏移。这分别是由零点漂移和错波现象引起的。因此,在超声波燃气表的检验检测和计量性能评价试验中建议增加燃气-空气关系项目。试验结果可为国内超声波燃气表的技术研发和检定方法改进等提供重要的数据参考。

气体流量计在线校准装置的研究

研制了一套以活塞作为标准器的气体流量计在线校准装置。该装置采用主动式活塞原理，以伺服电机作为动力源驱动盘型活塞以恒定速度移动从而产生标准流量的气体。在装置机械结构上采用了“偏心”的设计，大幅度减小了标准装置的体积和质量，并且使得装置结构更为紧凑，适宜移动。装置流量范围0．016～6m^3／h，体积相对扩展不确定度Urel优于0．02％（％=2），适用于临界流文丘里喷嘴、钟罩式气体流量标准装置和湿式气体流量计等的在线校准。

超声波燃气表燃气和空气关系研讨

超声波燃气表从理论上分析其计量性能与介质无关。但是燃气和空气,由于声阻抗不同,引起声波在两种介质中的透射率不同;由于切变黏滞系数和摩尔质量不同,声波衰减程度不同。采用流量范围为0.016~10 m;/h,最大工作压力为10 kPa,扩展不确定度U;=0.33%(k=2)的活塞式流量标准装置对3个1.5级G4规格超声波燃气表进行燃气测试。数据表明,1#出现零漂,导致其大中流量点误差比空气偏-5.61%,3#出现错波及零漂现象,导致其小流量点误差比空气偏-15.22%。由此建议在型式评价时将燃气和空气关系作为必测项目。