一种快速检定pVTt法气体流量标准装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种快速检定pVTt法气体流量标准装置。包括标准容器、控制器、加热装置、制冷装置、电动风扇和真空泵；标准容器内部设有从前端到后端的横向风道，被检音速喷嘴经流量传感器连接到横向风道的前端，横向风道的后端设有电动风扇，标准容器连接有真空泵、加热装置和制冷装置，加热装置和制冷装置上端均伸入到横向风道中，流量传感器、加热装置、制冷装置、电动风扇和真空泵均连接到控制器。本实用新型装置结构简单，价格低廉，可用于快速检定pVTt法气体流量，测量精度和效率好。
【专利说明】
一种快速检定pVT t法气;体流量标准装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及了一种标准装置，尤其是涉及了一种快速检定pVTt法气体流量标准装置。【背景技术】
[0002]pVTt法气体流量检测装置是一种应用广泛的原始级气体流量标准计量装置及设备，其准确度等级高，测量不确定度U可达0.07 %或更高，通常作为次级标准使用的文丘里喷嘴、音速喷嘴等临界流流量计的量值溯源的原级标准装置及设备。
[0003]目前广泛采用的原级标准装置主要包括钟罩式、主动活塞式、pVTt法以及mt法气体流量标准装置等。在原级标准装置中，pVTt法气体流量标准装置标准容器体积是固定的， 参与流量计算的压力和温度等参数又是通过静态方式测量得到的，因此装置测量精度易于保证。pVTt法装置与钟罩气体流量标准装置相比，由于不存在液体密封环节，pVTt法装置减少了因气体湿度较大带来的准确度低的问题。与mt法气体流量标准装置相比，pVTt法装置则可以采用负压法工作原理，高压气源设备的省略降低了装置建设难度的同时也减少了经费投入。与主动活塞式气体流量标准装置相比，pVTt法装置的流量上限则有很大拓宽，因此 pVTt法气体流量标准装置在气体流量计量体系中具有非常重要的地位。
[0004]我国现有pVTt法气体流量标准装置可检流量范围最高可达2000m3/h，最低为 0.00lm3/h，但是国内该类装置数量不多，且而随着流量计量范围向着两极化方向发展，检定范围亟待扩展，此外诸多气动问题尚待研究解决。
[0005]pVTt法气体流量装置尚存在以下问题:为了保证pVTt法装置的测量准确性，必须在温度场足够稳定的状态下才能取出标准容器内的平均温度和压力用于质量流量的计算， 但体积较大的标准容器抽真空以及进气结束后温度场稳定耗时较长，需要一个小时左右， 整个检定周期较长。【实用新型内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型旨在提供了一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，本实用新型装置结构简单，价格低廉，测量精度高，测量效率高。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术构思是:
[0008]为了使空气更好的均匀分布，在标准装置内设有一条横向风道，使加热装置、制冷装置以及风扇的作用能够均匀的体现在整个容器中；同时为了精确了解标准装置内充气前后的压力与温度，标准容器内贴有压力传感器P2与温度传感器T2。
[0009]为了精确了解标准装置外的大气压力与温度，在外部环境中装有压力传感器P1与温度传感器n。
[0010]优选地，所述被检音速喷嘴与流量传感器之间装有第一开关阀，以流量传感器来粗略测量被测音速喷嘴通过流量，以此为参照控制加热装置和制冷装置，以便能够快速实现温度的控制。
[0011]为了控制检定过程的起止时间，第一开关阀与所述控制器相连管道上设有光电脉冲讯号转换器。
[0012]为了运用控制器加速实现检定过程的温度稳定，所述控制器连有加热装置和制冷装置。优选地，所述加热装置和制冷装置伸入标准容器中风道中，风道采用不锈钢材质。
[0013]为了实现进气前标准装置的真空状态，所述真空栗通过一个开关阀连接于标准容器的一端。
[0014]由此本实用新型的具体技术方案是包括标准容器、控制器、加热装置、制冷装置、 电动风扇和真空栗;标准容器内部设有从前端到后端的横向风道，被检音速喷嘴经流量传感器连接到横向风道的前端，横向风道的后端设有电动风扇，标准容器连接有真空栗、加热装置和制冷装置，加热装置和制冷装置上端均伸入到横向风道中，流量传感器、加热装置、 制冷装置、电动风扇和真空栗均连接到控制器。
[0015]本实用新型利用电动风扇搅拌标准容器内的空气，使其温度能更快稳定，辅助控制器实现温度控制。
[0016]所述的被检音速喷嘴与流量传感器之间设有第一开关阀，第一开关阀侧方设有朝向第一开关阀的光电脉冲讯号转换器，光电脉冲讯号转换器连接到控制器。
[0017]所述的标准容器与真空栗之间设有第二开关阀。[〇〇18] 外部环境中设有压力传感器P1与温度传感器T1，所述的标准容器内壁贴有压力传感器P2与温度传感器T2。
[0019]所述电动风扇的风扇置于标准容器横向风道的后端内。
[0020]检测时，通过被检音速喷嘴的流量先经过流量传感器，根据流量传感器的输出，控制器控制加热(或制冷装置)给标准容器加热(或制冷)，同时加以电动风扇的搅拌功能，使得标准容器的温度场快速的稳定下来，大大缩短检定周期，解决了现有pVTt法气体流量装置尚存在的温度场稳定耗时较长这一问题。[0021 ]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点:
[0022]本实用新型通过流量传感器、加热装置、制冷装置、控制器及电动风扇等之间配合控制，能够快速实现标准容器的温度场稳定，既保持了 pVTt法装置的测量准确性，又使得检定时间大大缩短，本装置机构简单合理有效。【附图说明】[〇〇23]图1为本实用新型装置原理图。
[0024]图中:被检音速喷嘴1、第一开关阀2、光电脉冲讯号转换器3、流量传感器4、加热装置5、制冷装置6、控制器7、真空栗8、第二开关阀9、电动风扇10、标准容器11。【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0026]如图1所示，本实用新型包括标准容器11、控制器7、加热装置5、制冷装置6、电动风扇10和真空栗8;标准容器11内部设有从前端到后端的横向风道，被检音速喷嘴1经流量传感器4连接到横向风道的前端，标准容器11的后端设有电动风扇10,其电动风扇置于标准容器11横向风道的后端内。标准容器11连接有真空栗8、加热装置5和制冷装置6,加热装置5和制冷装置6上端均伸入到横向风道中，流量传感器4、加热装置5、制冷装置6、电动风扇10和真空栗8均连接到控制器7。
[0027]本实用新型的流量传感器4为控制器7实现温度控制作参考;加热装置5和制冷装置6是控制器7实现温度控制的手段；电动风扇10用于搅拌标准容器11内的空气，使其均匀分布，辅助加热装置5和制冷装置6实现温度控制;真空栗8用来给标准容器11抽真空。
[0028]被检音速喷嘴1与流量传感器4之间设有第一开关阀2,标准容器11与真空栗8之间设有第二开关阀9,第一开关阀2侧方设有朝向第一开关阀2的光电脉冲讯号转换器3,光电脉冲讯号转换器3连接到控制器7。[〇〇29] 外部环境中设有压力传感器P1与温度传感器T1，标准容器11内壁贴有压力传感器 P2与温度传感器T2,压力传感器P1、温度传感器T1、压力传感器P2与温度传感器T2均连接到控制器。
[0030]本实用新型具体的工作原理具体如下:
[0031]检定开始之前，按照流量大小选择好标准容器11，打开第二开关阀9,用真空栗8将标准容器11抽真空，关闭第二开关阀9。根据流量传感器4传输的被检音速喷嘴1的流量信号和测得真空时测得标准容器11的P2和T2,控制器7将利用加热装置5(或制冷装置6)调节标准容器11内温度使其稳定下来，同时启动电动风扇10搅拌加速其稳定，待标准容器11内气体温度稳定之后测量标准容器11内气体的P2和T2。
[0032]将第一开关阀2换到中间位置，启动计时器计时。打开第一开关阀2,大气通过音速喷嘴1、第一开关阀2、流量传感器4,空气继续以恒定的流量流入标准容器11中。待标准容器充满之后，将第一开关阀2换到中间位置，停止计时器计时。同时再次使用控制器7利用加热装置5(或制冷装置6)调节标准容器11内温度使其稳定下来，同时启动电动风扇10搅拌加速其稳定，待标准容器11内气体温度稳定之后测量标准容器11内气体的P2和T2。同时根据在外部环境中装有压力传感器P1与温度传感器T1。可以测得通过被检音速喷嘴1的理论质量流量与检定得到的实际质量流量进行比较，从而对被检音速喷嘴进行校准，检测。[〇〇33]最后说明的是，上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅于更清楚地说明本实用新型，而不是用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改，不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:包括标准容器(11)、控制器 (7)、加热装置(5)、制冷装置(6)、电动风扇(10)和真空栗(8);标准容器(11)内部设有从前 端到后端的横向风道，被检音速喷嘴(1)经流量传感器(4)连接到横向风道的前端，横向风 道的后端设有电动风扇(10)，标准容器(11)连接有真空栗(8)、加热装置(5)和制冷装置 (6)，加热装置(5)和制冷装置(6)上端均伸入到横向风道中，流量传感器(4)、加热装置(5)、 制冷装置(6)、电动风扇(10)和真空栗(8)均连接到控制器(7)。2.根据权利要求1所述的一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的 被检音速喷嘴(1)与流量传感器(4)之间设有第一开关阀(2)，第一开关阀(2)侧方设有朝向 第一开关阀(2)的光电脉冲讯号转换器(3)，光电脉冲讯号转换器(3)连接到控制器(7)。3.根据权利要求1所述的一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的 标准容器(11)与真空栗(8)之间设有第二开关阀(9)。4.根据权利要求1所述的一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:外部环 境中设有压力传感器(P1)与温度传感器(T1)，所述的标准容器(11)内壁贴有压力传感器 (P2)与温度传感器(T2)，压力传感器(P1)、温度传感器(T1)、压力传感器(P2)与温度传感器 (T2)均连接到控制器(7)。5.根据权利要求1所述的一种快速检定pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述电 动风扇(10)的风扇置于标准容器(11)横向风道的后端内。
【文档编号】G01F25/00GK205580574SQ201620366638
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】徐志鹏, 李澜吉, 洪育仙
【申请人】中国计量大学