CN112924001A - 一种可变介质正压法气体流量标准装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体流量标准装置技术领域，且公开了一种可变介质正压法气体流量标准装置，包括空气压缩机和高纯压缩气体罐，所述空气压缩机通过管道连接有气体净化装置，所述气体净化装置通过管道连接在储气罐的一端，所述高纯压缩气体罐通过管道连接在储气罐的另一端。该可变介质正压法气体流量标准装置的标准流量计在正压且压力可调，被检流量计工作常压；该可变介质正压法气体流量标准装置采用换热器和恒温水浴箱来稳定介质的温度，在压力的调节过程中对标准流量计进行系数补偿；被检流量计的输出端还通过管道连接有真空泵，真空泵既提高了压力比，也增大了被检流量计的流量范围。

Description

一种可变介质正压法气体流量标准装置

技术领域

本发明涉及气体流量标准装置技术领域，具体为一种可变介质正压法气体流量标准装置。

背景技术

气体流量计是一种计量气体流量的仪表，安装在管路中用于记录流过的气体量。长时间使用后，气体流量计不可避免的会出现计量误差，此时需要使用到气体流量标准装置对气体流量计进行检定或校准。

但是，在实际应用中我们发现，传统的气体流量标准装置仍然存在有一定的不足之处，比如：

1、气体流量计大部分都使用在正压状态，流量计的工作压力高于当地的大气压力，但是传统的气体流量标准装置大多是负压法气体流量标准装置，在正压状态使用的流量计也只能用负压法气体流量标准装置完成检定或校准，存在着检定或校准条件与实际工况使用条件不一致的现象，容易造成流量量值不能准确地复现；

2、对压力损失大的气体流量计，必须要求被检流量计的入口压力在0.2MPa～0.5MPa以上才能正常工作，目前的气体流量标准装置无法适用；

3、目前的气体流量标准装置，被检流量计和标准流量计的工作压力基本一致，要么都工作在正压状态，要么都工作在常压状态，气体流量标准装置的适用范围较小；

4、目前的气体流量标准装置都只能使用单一的一种介质作为检测工作介质(如空气)，而气体流量计实际工况所使用的介质不单单是空气一种介质，对该类流量计实际工况使用各种介质的气体流量计也只能用空气流量标准装置进行检测，由于检测介质的不一致会导致流量量值不准确。

基于此，我们提出了一种可变介质正压法气体流量标准装置，希冀解决现有技术中的不足之处。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可变介质正压法气体流量标准装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可变介质正压法气体流量标准装置，包括空气压缩机和高纯压缩气体罐，所述空气压缩机通过管道连接有气体净化装置，所述气体净化装置通过管道连接在储气罐的一端，所述高纯压缩气体罐通过管道连接在储气罐的另一端；

所述储气罐的输出端通过管道连接有自力式调压器，所述自力式调压器的输出端通过管道连接有稳压罐，所述稳压罐的输出端通过管道连接有换热器，所述换热器的输出端通过管道连接有标准流量计，所述标准流量计的输出端通过管道连接有恒温水浴箱，所述恒温水浴箱的输出端通过管道连接有被检流量计。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气体净化装置包括依次通过管道相连的水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机及吸干机，用于使空气压缩机产生的压缩空气达到预设压力露点。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气体净化装置与储气罐相连的管道中设有第一阀门，所述高纯压缩气体罐与储气罐相连的管道中设有第二阀门。

作为本发明的一种优选技术方案，所述标准流量计可更换。

作为本发明的一种优选技术方案，所述标准流量计是临界流喷嘴、气体超声流量计、气体腰轮流量计或气体涡轮流量计。

作为本发明的一种优选技术方案，所述标准流量计的入口处设有压力调节阀门，压力调节范围为0.2MPa～2.5MPa，所述被检流量计的出口压力为大气压。

作为本发明的一种优选技术方案，所述被检流量计的输出端还通过管道连接有真空泵，所述真空泵用于提高压力比和增大被检流量计的流量范围。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种可变介质正压法气体流量标准装置，具备以下有益效果：

1、该可变介质正压法气体流量标准装置，通过调节标准流量计的上游压力来产生不同的流量，调节流量范围大，压力的调节过程中引起介质温度变化采用换热器和恒温水浴箱来稳定介质的温度，在压力的调节过程中对标准流量计进行系数补偿，来保证标准流量计流量量值的准确。

2、该可变介质正压法气体流量标准装置，正压法气体流量标准装置的标准流量计工作在正压且压力可调，被检流量计工作常压，可以满足不同压力等级要求的被检流量计需求，正压法气体流量标准装置适用范围广；

同时，被检流量计的输出端还通过管道连接有真空泵，真空泵提高了压力比，增大了被检流量计的流量范围。

3、该可变介质正压法气体流量标准装置，气体流量标准装置的工作介质可以根据被检流量计的实际工作介质进行更换，使标准流量计的检测工况和被检流量计的实际工况一致，避免工作介质不一致引起的流量不准确，使流量量值能够准确地复现。

4、该可变介质正压法气体流量标准装置，正压法气体流量标准装置的压力采用自力式调压器，保持气体流量标准装置的气源压力稳定。

5、该可变介质正压法气体流量标准装置，对于压缩空气，采用水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机及吸干机组合的方式，并合理选择净化系统各部分参数，使得压缩空气达到－40℃左右的压力露点，净化后的气体进入储气罐消除脉动，采用自力式调压器调节标准器的入口压力，调节后气体进入稳压罐；对非空气的其他介质气体，使用高纯的压缩气体(不含油污、水分和灰尘等杂质)，可以直接进入储气罐。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图中：1、空气压缩机；2、高纯压缩气体罐；3、气体净化装置；4、储气罐；5、第一阀门；6、第二阀门；7、自力式调压器；8、稳压罐；9、换热器；10、标准流量计；11、恒温水浴箱；12、被检流量计；13、真空泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，一种可变介质正压法气体流量标准装置，包括空气压缩机1和高纯压缩气体罐2，空气压缩机1通过管道连接有气体净化装置3，气体净化装置3通过管道连接在储气罐4的一端，高纯压缩气体罐2通过管道连接在储气罐4的另一端；

储气罐4的输出端通过管道连接有自力式调压器7，自力式调压器7的输出端通过管道连接有稳压罐8，稳压罐8的输出端通过管道连接有换热器9，换热器9的输出端通过管道连接有标准流量计10，标准流量计10的输出端通过管道连接有恒温水浴箱11，恒温水浴箱11的输出端通过管道连接有被检流量计12。

本实施例中，气体净化装置3包括依次通过管道相连的水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机及吸干机，用于使空气压缩机1产生的压缩空气达到预设压力露点，预设压力露点是－40℃；

气体净化装置3与储气罐4相连的管道中设有第一阀门5，高纯压缩气体罐2与储气罐4相连的管道中设有第二阀门6；

打开第一阀门5关闭第二阀门6，空气压缩机1产生的压缩空气经水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机和吸干机处理后，达到－40℃左右的压力露点，净化后的气体进入储气罐4消除脉动，采用自力式调压器7调节标准流量计10的入口压力，调节后气体进入稳压罐8；

对非空气的其他介质气体，如高纯的压缩气体(不含油污、水分和灰尘等杂质)，储存在高纯压缩气体罐2中，关闭第一阀门5打开第二阀门6，高纯的压缩气体可以直接进入储气罐4。

本实施例中，标准流量计10可更换；

标准流量计10是临界流喷嘴、气体超声流量计、气体腰轮流量计或气体涡轮流量计；

标准流量计10的入口处设有压力调节阀门，压力调节范围为0.2MPa～2.5MPa，被检流量计12的出口压力为大气压；

气体流量标准装置的工作介质可以根据被检流量计12的实际工作介质进行更换，使标准流量计10的检测工况和被检流量计12的实际工况一致，避免工作介质不一致引起的流量不准确，使流量量值能够准确地复现；

本实施例中，标准流量计10可设置一台或多台，其中大规格的标准流量计10的最小流量与小规格的标准流量计10的最小流量设置有重合点，能够对气体流量标准装置的量值进行自校验。

本实施例中，被检流量计12的输出端还通过管道连接有真空泵13，真空泵13用于提高压力比和增大被检流量计12的流量范围。

本实施例中，被检流量计12测定前，还包括以下步骤：先根据被检流量计12选择工作介质气源(压缩空气或其他高纯压缩气体)；选择好之后，使用控制设备设定检测流量；根据设定流量，选择对应的标准流量计10；通过压力调节阀门调节标准流量计10的入口压力，调节流量至设定流量。

本实施例中，通过调节标准流量计10的上游压力来产生不同的流量，调节流量范围大，压力的调节过程中引起介质温度变化采用换热器9和恒温水浴箱11来稳定介质的温度，在压力的调节过程中对标准流量计10进行系数补偿，来保证标准流量计10流量量值的准确。

本实施例中，气体流量标准装置的工作介质可以根据被检流量计12的实际工作介质进行更换，使标准流量计10的检测工况和被检流量计12的实际工况一致，避免工作介质不一致引起的流量不准确，使流量量值能够准确地复现；

正压法气体流量标准装置的压力采用自力式调压器7，保持气体流量标准装置的气源压力稳定。

本实施例中，标准流量计10处采用换热器9进行换热，被检流量计12处采用恒温水浴箱11进行换热。

本发明的工作原理及使用流程：

打开第一阀门5关闭第二阀门6，空气压缩机1产生的压缩空气经水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机和吸干机处理后，达到－40℃左右的压力露点，净化后的气体进入储气罐4消除脉动，采用自力式调压器7调节标准流量计10的入口压力，调节后气体进入稳压罐8，待稳压罐8内压力稳定后，同步采集标准流量计10的信号和被检流量计12的脉冲或瞬时流量，之后记录标准流量计10和被检流量计12处温度、压力和检定时间，待检定时间到，同步停止采集信号，根据标准流量计10处的温度压力和仪表系数可以计算出标准流量，将被检流量计12的示值与标准流量计10的示值相比较，可以得到被检流量计12的示值误差；

非空气的其他高纯压缩气体(不含油污、水分和灰尘等杂质)，储存在高纯压缩气体罐2中，关闭第一阀门5打开第二阀门6，高纯的压缩气体可以直接进入储气罐4；

被检流量计12测定前，还包括以下步骤：先根据被检流量计12选择工作介质气源(压缩空气或其他高纯压缩气体)；选择好之后，使用控制设备设定检测流量；根据设定流量，选择对应的标准流量计10；通过压力调节阀门调节标准流量计10的入口压力，调节流量至设定流量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可变介质正压法气体流量标准装置，包括空气压缩机(1)和高纯压缩气体罐(2)，其特征在于：所述空气压缩机(1)通过管道连接有气体净化装置(3)，所述气体净化装置(3)通过管道连接在储气罐(4)的一端，所述高纯压缩气体罐(2)通过管道连接在储气罐(4)的另一端；

所述储气罐(4)的输出端通过管道连接有自力式调压器(7)，所述自力式调压器(7)的输出端通过管道连接有稳压罐(8)，所述稳压罐(8)的输出端通过管道连接有换热器(9)，所述换热器(9)的输出端通过管道连接有标准流量计(10)，所述标准流量计(10)的输出端通过管道连接有恒温水浴箱(11)，所述恒温水浴箱(11)的输出端通过管道连接有被检流量计(12)。

2.根据权利要求1所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述气体净化装置(3)包括依次通过管道相连的水冷型冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机及吸干机，用于使空气压缩机(1)产生的压缩空气达到预设压力露点。

3.根据权利要求1所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述气体净化装置(3)与储气罐(4)相连的管道中设有第一阀门(5)，所述高纯压缩气体罐(2)与储气罐(4)相连的管道中设有第二阀门(6)。

4.根据权利要求1所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述标准流量计(10)可更换。

5.根据权利要求4所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述标准流量计(10)是临界流喷嘴、气体超声流量计、气体腰轮流量计或气体涡轮流量计。

6.根据权利要求5所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述标准流量计(10)的入口处设有压力调节阀门，压力调节范围为0.2MPa～2.5MPa，所述被检流量计(12)的出口压力为大气压。

7.根据权利要求1所述的一种可变介质正压法气体流量标准装置，其特征在于：所述被检流量计(12)的输出端还通过管道连接有真空泵(13)，所述真空泵(13)用于提高压力比和增大被检流量计(12)的流量范围。

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