负压法音速喷嘴式气体流量标准装置

一、技术依据

“音速喷嘴式气体流量标准装置”是以临界流喷嘴作为标准表的气体流量标准装置。装置设计所依据的国家标准和检定规程如下：

GB/T21188-2007《用临界流文丘里喷嘴测量气体流量》

JJF1240-2010《临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置》校准规范

JJG 198-1994《速度式流量计》检定规程

JJG 620-2008《临界流流量计》检定规程

JJG 633-2005《气体容积式流量计》检定规程

JJG 643-2003《标准表法流量标准装置》检定规程

JJG 1029-2007《涡街流量计》检定规程

JJG 1037-2008《涡轮流量计》检定规程

    我公司根据以上规程要求，对本装置的所有外购和自制设备严格进行选型、设计、加工、制造、安装。装置中的临界流喷嘴是由我公司设计生产的，符合符合ISO 9300：2005《临界流文丘里喷嘴流量测量》和GB/T21188-2007/ISO 9300:2005《用临界流文丘里喷嘴测量气体流量》和JJG620-2008标准要求。 

二、技术指标

Ø 工作方式：负压法

Ø 检表种类：涡轮流量计、涡街流量计、罗茨流量计、容积式流量计、速度式流量计等。 

Ø 流量范围：1～10000m3/h（根据流速确定）

Ø 被检表口径：DN15～400（根据用户要求确定）

Ø 检定介质：空气

Ø 音速喷嘴不确定度：0.2%

Ø 装置扩展不确定度：0.3%（K=2）

Ø 装置形式：正压法或负压法（常压）

三、工作原理

根据气体动力学原理，当气体通过临界流喷嘴时，当喷嘴上、下游压力比达到某一特定条件后，在喷嘴喉部形成临界流状态，气流达到大速度（音速）。流过喷嘴的气体质量流量也达到大值Qm。此时Qm只与喷嘴入口处的滞止压力和温度有关，而不受其下游状态变化的影响。本装置正是基于上述原理，以音速喷嘴为标准表与被检流量计比对得出示值误差。

四、系统构成

整套装置由气源部分、装置总成、工艺管线、测控系统组成。

气源部分分正压法和负压法，正压法由空气压缩机组、储气罐、稳压罐、减压阀组成；负压法由真空泵、阀门组、循环水泵组成。

装置总成由滞止容器、收集（背压）容器、音速喷嘴组组成。喷嘴前后设有压力、温度采集点。

工艺管线由夹表器组、表前、表后直管段、气体过滤器等组成。

测控系统由工控机、PLC中央处理器、控制柜、二次仪表组成。

五、测控系统：

负压气体检定系统软件是在windowsXP环境下，使用组态王编辑,界面友好、操作方便、可维护性高；每类流量计设置相应检测窗口，能自动生成检测数据、计量特性曲线、出具检定证书数据库采用ACCESS数据库，报表EXCEL内嵌VBA编辑，支持查询、修改、删除；计时器分辨率不大于0.1ms，晶振8h的稳定度要优于1×10-6；计算模型中加入湿度修正公式，公式符合国际技术规范要求。控制系统采用模块化设计便于技术改造与升级。