【摘要】：為了突破實(shí)驗(yàn)室計(jì)量校準(zhǔn)的局限性,實(shí)現(xiàn)對不便送檢氣體流量計(jì)的現(xiàn)場校準(zhǔn),特設(shè)計(jì)了氣體流量現(xiàn)場校準(zhǔn)儀.它以兩個(gè)高精度羅茨流量計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)表,輔以數(shù)據(jù)采集與控制模塊、穩(wěn)流裝置及氣源,從而測出被測流量計(jì)測量誤差.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該裝置可在(0.5~400)m3/h的流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對1.5級及以下氣體流量計(jì)的校準(zhǔn),裝置的擴(kuò)展不確定度優(yōu)于0.5%.
【圖文】：

計(jì)量使用現(xiàn)場，在擴(kuò)展不確定度優(yōu)于0．5%的前提下，提高了重復(fù)性和自動化水平，并縮減了體積．本裝置主要適用于現(xiàn)今使用量最多的準(zhǔn)確度在1．5級及以下，流量范圍在0．5～400m3/h以內(nèi)的氣體流量計(jì)．1裝置工作原理在同一個(gè)時(shí)間段里，氣體通過標(biāo)準(zhǔn)表和被校準(zhǔn)表的體積流量是相等的，將標(biāo)準(zhǔn)裝置與被校準(zhǔn)表串聯(lián)［3］，按照檢定規(guī)程在軟件界面上設(shè)置好若干個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)測量若干次，然后通過比較標(biāo)準(zhǔn)表與被校準(zhǔn)表在一段時(shí)間內(nèi)的累積流量值，計(jì)算出示值誤差、重復(fù)性等參數(shù)，從而評定被校準(zhǔn)表的計(jì)量性能．圖1為本裝置的簡化框圖，采用負(fù)壓法，，測試氣體為空氣．氣體通過被校準(zhǔn)表流入穩(wěn)流罐，之后通過人工切換的球形閥進(jìn)入其中一臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，接著流入?yún)R集罐，最后經(jīng)離心風(fēng)機(jī)流出．離心風(fēng)機(jī)加裝了變頻器，可以手動調(diào)頻改變風(fēng)速．裝置的壓力(P)、溫度(T)及頻率信號經(jīng)下位機(jī)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、存儲數(shù)據(jù)和打印報(bào)表．圖1裝置框架圖Figure1Deviceframe圖2裝置工作原理Figure2Workingprincipleofthedevice如圖2，下位機(jī)負(fù)責(zé)采集溫度、壓力和頻率信號．使用頻率采集模塊采集四路頻率，分別測量兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的頻率和被校準(zhǔn)表的低頻或高頻脈沖(高頻脈沖僅校準(zhǔn)羅茨流量計(jì)時(shí)采集)．使用研華4117數(shù)據(jù)采集模塊測量模擬信號，分別測量被校準(zhǔn)表的溫度壓力，環(huán)境的溫度壓力以及兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的溫度壓力．對于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表，如果各使用一個(gè)壓力變送器，成本會比較高，考慮到同一時(shí)間只用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表或者只開一路球形閥，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表借助三通管可以共用一個(gè)壓力變送器，這樣既節(jié)省成本又具有可行性．溫度、壓力變送器被安裝在被校準(zhǔn)表的后部直管段和標(biāo)準(zhǔn)表的入口處，或者暴露在空氣中用來測量大氣壓力和環(huán)境溫度．

，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)測量若干次，然后通過比較標(biāo)準(zhǔn)表與被校準(zhǔn)表在一段時(shí)間內(nèi)的累積流量值，計(jì)算出示值誤差、重復(fù)性等參數(shù)，從而評定被校準(zhǔn)表的計(jì)量性能．圖1為本裝置的簡化框圖，采用負(fù)壓法，測試氣體為空氣．氣體通過被校準(zhǔn)表流入穩(wěn)流罐，之后通過人工切換的球形閥進(jìn)入其中一臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，接著流入?yún)R集罐，最后經(jīng)離心風(fēng)機(jī)流出．離心風(fēng)機(jī)加裝了變頻器，可以手動調(diào)頻改變風(fēng)速．裝置的壓力(P)、溫度(T)及頻率信號經(jīng)下位機(jī)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、存儲數(shù)據(jù)和打印報(bào)表．圖1裝置框架圖Figure1Deviceframe圖2裝置工作原理Figure2Workingprincipleofthedevice如圖2，下位機(jī)負(fù)責(zé)采集溫度、壓力和頻率信號．使用頻率采集模塊采集四路頻率，分別測量兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的頻率和被校準(zhǔn)表的低頻或高頻脈沖(高頻脈沖僅校準(zhǔn)羅茨流量計(jì)時(shí)采集)．使用研華4117數(shù)據(jù)采集模塊測量模擬信號，分別測量被校準(zhǔn)表的溫度壓力，環(huán)境的溫度壓力以及兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的溫度壓力．對于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表，如果各使用一個(gè)壓力變送器，成本會比較高，考慮到同一時(shí)間只用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表或者只開一路球形閥，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表借助三通管可以共用一個(gè)壓力變送器，這樣既節(jié)省成本又具有可行性．溫度、壓力變送器被安裝在被校準(zhǔn)表的后部直管段和標(biāo)準(zhǔn)表的入口處，或者暴露在空氣中用來測量大氣壓力和環(huán)境溫度．2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)是在匹配了標(biāo)準(zhǔn)表尺寸、被校準(zhǔn)表尺寸范圍以及風(fēng)機(jī)的尺寸，并根據(jù)已有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和參考前人所取得的成果后確定的，故具有設(shè)計(jì)上的合理性．它滿足了流量計(jì)對流場穩(wěn)定的要求，為準(zhǔn)確第3期蔣克偉，毛謙敏，等:氣體流量現(xiàn)場校準(zhǔn)儀的研制307

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