一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。包括標(biāo)準(zhǔn)容器、控制器、加熱裝置、制冷裝置、電動風(fēng)扇和真空泵；標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)部設(shè)有從前端到后端的橫向風(fēng)道，被檢音速噴嘴經(jīng)流量傳感器連接到橫向風(fēng)道的前端，橫向風(fēng)道的后端設(shè)有電動風(fēng)扇，標(biāo)準(zhǔn)容器連接有真空泵、加熱裝置和制冷裝置，加熱裝置和制冷裝置上端均伸入到橫向風(fēng)道中，流量傳感器、加熱裝置、制冷裝置、電動風(fēng)扇和真空泵均連接到控制器。本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可用于快速檢定pVTt法氣體流量，測量精度和效率好。
【專利說明】
一種快速檢定pVT t法氣;體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及了一種標(biāo)準(zhǔn)裝置，尤其是涉及了一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]pVTt法氣體流量檢測裝置是一種應(yīng)用廣泛的原始級氣體流量標(biāo)準(zhǔn)計量裝置及設(shè)備，其準(zhǔn)確度等級高，測量不確定度U可達(dá)0.07 %或更高，通常作為次級標(biāo)準(zhǔn)使用的文丘里噴嘴、音速噴嘴等臨界流流量計的量值溯源的原級標(biāo)準(zhǔn)裝置及設(shè)備。
[0003]目前廣泛采用的原級標(biāo)準(zhǔn)裝置主要包括鐘罩式、主動活塞式、pVTt法以及mt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置等。在原級標(biāo)準(zhǔn)裝置中，pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)容器體積是固定的， 參與流量計算的壓力和溫度等參數(shù)又是通過靜態(tài)方式測量得到的，因此裝置測量精度易于保證。pVTt法裝置與鐘罩氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置相比，由于不存在液體密封環(huán)節(jié)，pVTt法裝置減少了因氣體濕度較大帶來的準(zhǔn)確度低的問題。與mt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置相比，pVTt法裝置則可以采用負(fù)壓法工作原理，高壓氣源設(shè)備的省略降低了裝置建設(shè)難度的同時也減少了經(jīng)費(fèi)投入。與主動活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置相比，pVTt法裝置的流量上限則有很大拓寬，因此 pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在氣體流量計量體系中具有非常重要的地位。
[0004]我國現(xiàn)有pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置可檢流量范圍最高可達(dá)2000m3/h，最低為 0.00lm3/h，但是國內(nèi)該類裝置數(shù)量不多，且而隨著流量計量范圍向著兩極化方向發(fā)展，檢定范圍亟待擴(kuò)展，此外諸多氣動問題尚待研究解決。
[0005]pVTt法氣體流量裝置尚存在以下問題:為了保證pVTt法裝置的測量準(zhǔn)確性，必須在溫度場足夠穩(wěn)定的狀態(tài)下才能取出標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)的平均溫度和壓力用于質(zhì)量流量的計算， 但體積較大的標(biāo)準(zhǔn)容器抽真空以及進(jìn)氣結(jié)束后溫度場穩(wěn)定耗時較長，需要一個小時左右， 整個檢定周期較長?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實用新型旨在提供了一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，測量精度高，測量效率高。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)構(gòu)思是:
[0008]為了使空氣更好的均勻分布，在標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)設(shè)有一條橫向風(fēng)道，使加熱裝置、制冷裝置以及風(fēng)扇的作用能夠均勻的體現(xiàn)在整個容器中；同時為了精確了解標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)充氣前后的壓力與溫度，標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)貼有壓力傳感器P2與溫度傳感器T2。
[0009]為了精確了解標(biāo)準(zhǔn)裝置外的大氣壓力與溫度，在外部環(huán)境中裝有壓力傳感器P1與溫度傳感器n。
[0010]優(yōu)選地，所述被檢音速噴嘴與流量傳感器之間裝有第一開關(guān)閥，以流量傳感器來粗略測量被測音速噴嘴通過流量，以此為參照控制加熱裝置和制冷裝置，以便能夠快速實現(xiàn)溫度的控制。
[0011]為了控制檢定過程的起止時間，第一開關(guān)閥與所述控制器相連管道上設(shè)有光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器。
[0012]為了運(yùn)用控制器加速實現(xiàn)檢定過程的溫度穩(wěn)定，所述控制器連有加熱裝置和制冷裝置。優(yōu)選地，所述加熱裝置和制冷裝置伸入標(biāo)準(zhǔn)容器中風(fēng)道中，風(fēng)道采用不銹鋼材質(zhì)。
[0013]為了實現(xiàn)進(jìn)氣前標(biāo)準(zhǔn)裝置的真空狀態(tài)，所述真空栗通過一個開關(guān)閥連接于標(biāo)準(zhǔn)容器的一端。
[0014]由此本實用新型的具體技術(shù)方案是包括標(biāo)準(zhǔn)容器、控制器、加熱裝置、制冷裝置、 電動風(fēng)扇和真空栗;標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)部設(shè)有從前端到后端的橫向風(fēng)道，被檢音速噴嘴經(jīng)流量傳感器連接到橫向風(fēng)道的前端，橫向風(fēng)道的后端設(shè)有電動風(fēng)扇，標(biāo)準(zhǔn)容器連接有真空栗、加熱裝置和制冷裝置，加熱裝置和制冷裝置上端均伸入到橫向風(fēng)道中，流量傳感器、加熱裝置、 制冷裝置、電動風(fēng)扇和真空栗均連接到控制器。
[0015]本實用新型利用電動風(fēng)扇攪拌標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)的空氣，使其溫度能更快穩(wěn)定，輔助控制器實現(xiàn)溫度控制。
[0016]所述的被檢音速噴嘴與流量傳感器之間設(shè)有第一開關(guān)閥，第一開關(guān)閥側(cè)方設(shè)有朝向第一開關(guān)閥的光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器，光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器連接到控制器。
[0017]所述的標(biāo)準(zhǔn)容器與真空栗之間設(shè)有第二開關(guān)閥。[〇〇18] 外部環(huán)境中設(shè)有壓力傳感器P1與溫度傳感器T1，所述的標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)壁貼有壓力傳感器P2與溫度傳感器T2。
[0019]所述電動風(fēng)扇的風(fēng)扇置于標(biāo)準(zhǔn)容器橫向風(fēng)道的后端內(nèi)。
[0020]檢測時，通過被檢音速噴嘴的流量先經(jīng)過流量傳感器，根據(jù)流量傳感器的輸出，控制器控制加熱(或制冷裝置)給標(biāo)準(zhǔn)容器加熱(或制冷)，同時加以電動風(fēng)扇的攪拌功能，使得標(biāo)準(zhǔn)容器的溫度場快速的穩(wěn)定下來，大大縮短檢定周期，解決了現(xiàn)有pVTt法氣體流量裝置尚存在的溫度場穩(wěn)定耗時較長這一問題。[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0022]本實用新型通過流量傳感器、加熱裝置、制冷裝置、控制器及電動風(fēng)扇等之間配合控制，能夠快速實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)容器的溫度場穩(wěn)定，既保持了 pVTt法裝置的測量準(zhǔn)確性，又使得檢定時間大大縮短，本裝置機(jī)構(gòu)簡單合理有效?！靖綀D說明】[〇〇23]圖1為本實用新型裝置原理圖。
[0024]圖中:被檢音速噴嘴1、第一開關(guān)閥2、光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器3、流量傳感器4、加熱裝置5、制冷裝置6、控制器7、真空栗8、第二開關(guān)閥9、電動風(fēng)扇10、標(biāo)準(zhǔn)容器11?！揪唧w實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示，本實用新型包括標(biāo)準(zhǔn)容器11、控制器7、加熱裝置5、制冷裝置6、電動風(fēng)扇10和真空栗8;標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)部設(shè)有從前端到后端的橫向風(fēng)道，被檢音速噴嘴1經(jīng)流量傳感器4連接到橫向風(fēng)道的前端，標(biāo)準(zhǔn)容器11的后端設(shè)有電動風(fēng)扇10,其電動風(fēng)扇置于標(biāo)準(zhǔn)容器11橫向風(fēng)道的后端內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)容器11連接有真空栗8、加熱裝置5和制冷裝置6,加熱裝置5和制冷裝置6上端均伸入到橫向風(fēng)道中，流量傳感器4、加熱裝置5、制冷裝置6、電動風(fēng)扇10和真空栗8均連接到控制器7。
[0027]本實用新型的流量傳感器4為控制器7實現(xiàn)溫度控制作參考;加熱裝置5和制冷裝置6是控制器7實現(xiàn)溫度控制的手段；電動風(fēng)扇10用于攪拌標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)的空氣，使其均勻分布，輔助加熱裝置5和制冷裝置6實現(xiàn)溫度控制;真空栗8用來給標(biāo)準(zhǔn)容器11抽真空。
[0028]被檢音速噴嘴1與流量傳感器4之間設(shè)有第一開關(guān)閥2,標(biāo)準(zhǔn)容器11與真空栗8之間設(shè)有第二開關(guān)閥9,第一開關(guān)閥2側(cè)方設(shè)有朝向第一開關(guān)閥2的光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器3,光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器3連接到控制器7。[〇〇29] 外部環(huán)境中設(shè)有壓力傳感器P1與溫度傳感器T1，標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)壁貼有壓力傳感器 P2與溫度傳感器T2,壓力傳感器P1、溫度傳感器T1、壓力傳感器P2與溫度傳感器T2均連接到控制器。
[0030]本實用新型具體的工作原理具體如下:
[0031]檢定開始之前，按照流量大小選擇好標(biāo)準(zhǔn)容器11，打開第二開關(guān)閥9,用真空栗8將標(biāo)準(zhǔn)容器11抽真空，關(guān)閉第二開關(guān)閥9。根據(jù)流量傳感器4傳輸?shù)谋粰z音速噴嘴1的流量信號和測得真空時測得標(biāo)準(zhǔn)容器11的P2和T2,控制器7將利用加熱裝置5(或制冷裝置6)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)溫度使其穩(wěn)定下來，同時啟動電動風(fēng)扇10攪拌加速其穩(wěn)定，待標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)氣體溫度穩(wěn)定之后測量標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)氣體的P2和T2。
[0032]將第一開關(guān)閥2換到中間位置，啟動計時器計時。打開第一開關(guān)閥2,大氣通過音速噴嘴1、第一開關(guān)閥2、流量傳感器4,空氣繼續(xù)以恒定的流量流入標(biāo)準(zhǔn)容器11中。待標(biāo)準(zhǔn)容器充滿之后，將第一開關(guān)閥2換到中間位置，停止計時器計時。同時再次使用控制器7利用加熱裝置5(或制冷裝置6)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)溫度使其穩(wěn)定下來，同時啟動電動風(fēng)扇10攪拌加速其穩(wěn)定，待標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)氣體溫度穩(wěn)定之后測量標(biāo)準(zhǔn)容器11內(nèi)氣體的P2和T2。同時根據(jù)在外部環(huán)境中裝有壓力傳感器P1與溫度傳感器T1?？梢詼y得通過被檢音速噴嘴1的理論質(zhì)量流量與檢定得到的實際質(zhì)量流量進(jìn)行比較，從而對被檢音速噴嘴進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測。[〇〇33]最后說明的是，上述實施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實施例僅于更清楚地說明本實用新型，而不是用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改，不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:包括標(biāo)準(zhǔn)容器(11)、控制器 (7)、加熱裝置(5)、制冷裝置(6)、電動風(fēng)扇(10)和真空栗(8);標(biāo)準(zhǔn)容器(11)內(nèi)部設(shè)有從前 端到后端的橫向風(fēng)道，被檢音速噴嘴(1)經(jīng)流量傳感器(4)連接到橫向風(fēng)道的前端，橫向風(fēng) 道的后端設(shè)有電動風(fēng)扇(10)，標(biāo)準(zhǔn)容器(11)連接有真空栗(8)、加熱裝置(5)和制冷裝置 (6)，加熱裝置(5)和制冷裝置(6)上端均伸入到橫向風(fēng)道中，流量傳感器(4)、加熱裝置(5)、 制冷裝置(6)、電動風(fēng)扇(10)和真空栗(8)均連接到控制器(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的 被檢音速噴嘴(1)與流量傳感器(4)之間設(shè)有第一開關(guān)閥(2)，第一開關(guān)閥(2)側(cè)方設(shè)有朝向 第一開關(guān)閥(2)的光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器(3)，光電脈沖訊號轉(zhuǎn)換器(3)連接到控制器(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的 標(biāo)準(zhǔn)容器(11)與真空栗(8)之間設(shè)有第二開關(guān)閥(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:外部環(huán) 境中設(shè)有壓力傳感器(P1)與溫度傳感器(T1)，所述的標(biāo)準(zhǔn)容器(11)內(nèi)壁貼有壓力傳感器 (P2)與溫度傳感器(T2)，壓力傳感器(P1)、溫度傳感器(T1)、壓力傳感器(P2)與溫度傳感器 (T2)均連接到控制器(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速檢定pVTt法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述電 動風(fēng)扇(10)的風(fēng)扇置于標(biāo)準(zhǔn)容器(11)橫向風(fēng)道的后端內(nèi)。
【文檔編號】G01F25/00GK205580574SQ201620366638
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】徐志鵬, 李瀾吉, 洪育仙
【申請人】中國計量大學(xué)