本文關(guān)鍵詞：pVTt法氣體流量標(biāo)準裝置流場特性研究及不確定度評定

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【摘要】：pVTt法氣體流量標(biāo)準裝置以其精度高、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等特點,逐步應(yīng)用于臨界流文丘里噴嘴及部分氣體流量計的檢定,是構(gòu)成我國流量量值溯源系統(tǒng)的重要組成部分。本文結(jié)合浙江省計量科學(xué)研究院的pVTt法裝置研制項目,開展標(biāo)準裝置測控系統(tǒng)改進及溫度場特征研究工作。首先,對該pVTt法體氣體流量標(biāo)準裝置的工作原理及構(gòu)成進行了概述,包括質(zhì)量流量計算模型及噴嘴流出系數(shù)數(shù)學(xué)模型等。整理幾種常用濕度修正方法,并對其中四種主要方法進行對比。其次針對0.5m3標(biāo)準容器,展開了流體仿真研究,研究了標(biāo)準容器內(nèi)部溫度場具體變化情況。該裝置在原有基礎(chǔ)上,進行了較大程度的硬件改造,軟件也做出相應(yīng)調(diào)整及完善。利用PLC毫秒定時中斷和立即數(shù)輸出功能,把PLC的內(nèi)部時鐘作為流量裝置的時間基準,實現(xiàn)計時、信號采集以及元件控制等功能。上位機檢定系統(tǒng)使用LabVIEW語言進行編寫,實現(xiàn)了友好的人機界面。根據(jù)檢定規(guī)程,進行了氣密性測試,系統(tǒng)時間差測試,以及噴嘴檢定實驗。五個標(biāo)準容器的重復(fù)性均小于0.03%,滿足裝置設(shè)計指標(biāo)要求,并且基于裝置目前采用的測溫方案,進行了溫度場實驗研究,完成了不同穩(wěn)定方案、不同進氣時間等狀態(tài)下標(biāo)準容器內(nèi)溫度場分布特征的對比研究。最后以實驗數(shù)據(jù)為依托,完成了該pVTt法流量裝置不確定度評定工作,裝置的不確定度優(yōu)于0.05%(k=2)。
【關(guān)鍵詞】：pVTt 系統(tǒng)調(diào)試 數(shù)學(xué)模型 溫度場特征 不確定度評定
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-23
• 1.1 引言14
• 1.2 氣體流量標(biāo)準裝置介紹14-15
• 1.3 pVTt法氣體流量標(biāo)準裝置的工作原理15-16
• 1.4 pVTt法氣體流量標(biāo)準裝置發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.5 溫度對pVTt法裝置不確定度的影響17-21
• 1.5.1 測溫點布置18-19
• 1.5.2 溫度場穩(wěn)定19-21
• 1.6 論文主要研究內(nèi)容21-23
• 2 pVTt法氣體流量標(biāo)準裝置及數(shù)學(xué)模型23-31
• 2.1 裝置結(jié)構(gòu)介紹23-24
• 2.2 質(zhì)量流量計算模型24-26
• 2.3 音速噴嘴檢定模型26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 標(biāo)準容器流場特性研究31-43
• 3.1 標(biāo)準容器充氣過程數(shù)學(xué)模型31-34
• 3.2 穩(wěn)定過程溫度場變化規(guī)律34-35
• 3.3 0.05m3標(biāo)準容器溫度場仿真35-42
• 3.3.1 基本控制方程36-37
• 3.3.2 標(biāo)準容器模型建立37-39
• 3.3.3 計算模型選取39
• 3.3.4 邊界條件設(shè)置39
• 3.3.5 流場仿真結(jié)果分析39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 pVTt法裝置測控系統(tǒng)設(shè)計43-54
• 4.1 下位機控制系統(tǒng)43-46
• 4.1.1 下位機工作流程43-45
• 4.1.2 脈沖計數(shù)與檢定計時45-46
• 4.2 上位機監(jiān)控系統(tǒng)46-53
• 4.2.1 監(jiān)控程序總體框架46-47
• 4.2.2 系統(tǒng)信息設(shè)置程序47-48
• 4.2.3 全局調(diào)試程序48
• 4.2.4 檢定監(jiān)控程序48-51
• 4.2.5 數(shù)據(jù)采集程序51-52
• 4.2.6 數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)庫管理52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 5 實驗研究54-67
• 5.1 氣密性實驗54-55
• 5.2 系統(tǒng)時間差測試55-58
• 5.3 溫度場實驗研究58-65
• 5.3.1 大氣罐溫度場分析58-63
• 5.3.2 小氣罐溫度場分析63-65
• 5.4 噴嘴檢定實驗65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 裝置不確定度評定67-77
• 6.1 容積測量不確定度的評定67-72
• 6.2 附加質(zhì)量的不確定度評定72-74
• 6.3 檢測時間的不確定度74
• 6.4 開關(guān)時間的不確定度74-75
• 6.5 濕度測量的不確定度75-76
• 6.6 本章小結(jié)76-77
• 7 總結(jié)與展望77-79
• 7.1 研究工作總結(jié)77
• 7.2 本文創(chuàng)新點77-78
• 7.3 研究展望78-79
• 參考文獻79-82
• 附錄82-84
• 作者簡歷84

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本文編號：1098068