lxh型临界喷嘴气体流量标准装置技术性能

lxh型临界喷嘴气体流量标准装置技术性能

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时间:2018-07-26

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1、一、概述LXH型临界喷嘴气体流量标准装置(以下简称“装置”),选用符合国际标准(ISO9300)的临界流文丘利喷嘴作为流量标准,采用标准流量计比较法原理进行流量计检定或测试。依据有关的国家检定规程,该装置可对涡轮、涡街、叶轮、旋进旋涡等速度式流量计和腰轮、煤气表等容积式流量计进行出厂检验和周期检定。二、装置主要技术指标1、装置综合不确定度:优于0.5%;2、使用气源:单相稳定的大气;3、供气方式:负压法;4、可测流量范围:(5~4000)m3/h;5、可测流量计通径:DN25~DN200;6、可检定流量计类型:容积式流量计、速度式流量计。注:差压式流量计的节流装置等的检定:此类流量计尚无气体

2、实流标定的检定规程;负压标定差压小,引起的计量误差大;流量计品种多,计算方法、安装方法各异,双方有待进一步探讨。三、参照的主要标准1、JJG198-94 速度式流量计检定规程;2、JJG633-90气体腰轮流量计试行检定规程;3、JJG643-94标准表法流量标准装置检定规程;4、JJG620-94临界流流量计检定规程;5、ISO9300临界流文丘利喷嘴流量测量。四、装置技术方案描述1、工作原理简述:根据气体动力学原理,当气体通过临界流喷嘴时,在喷嘴上、下游气流压力比达到某一特定数值的条件下,在喷嘴喉部形成临界流状态,气流达到最大速度(当地音速)。流过喷嘴的气体质量流量也达到最大值qm。此时

3、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。正是应用这原理,采用喷嘴作为标准装置的标准表,然后与被检流量计进行比对,得出被检流量计的误差。2、装置技术方案构成装置由五部分组成(见技术方案图一、图二)(1)气源部分,它用于产生气体负压流动。该部分由真空泵、阀门组、缓冲容器组成。另外还有给真空泵的供水排水系统。(1)音速喷嘴组计量核心部份该部分有13只标准流量计――临界流文丘利喷嘴、滞止容器、背压容器、选择喷嘴的13只阀门组件。为了进行准确计算,喷嘴前后设有高精度的压力变送器、温度变送器,提供喷嘴前滞止压力和滞止温度以及喷嘴后的背压值。(2)被检流量计及管路系统该部分包括

4、:六条被检流量计管线,DN200、DN150、DN100、DN80、DN50、DN25,管线按前20DN与后10DN设计。被检流量夹表平台,其中有气支夹具、蜗轮蜗杆升降校验平台(图三)等。被检表处的温度压力传感器被检信号输出接线盒,被检表信号有:脉冲输出,被检表电源,地线,模拟信号和开关量信号。(3)气路系统该系统由空压机为气源,提供装夹被检气源和气动阀门气源。(4)数据采集与处理系统(见自控部分)2、工艺流程简述(1)启动真空泵,给自控系统输入被检流量计流量点,以及其它大气参数,这时,自控系统自动选择喷嘴,从喷嘴前后的压力比判断喷嘴是否处于临界状态,当达到临界状态时,系统开始全自动检测。气

5、体流向:稳定的大气在真空泵的作用下,流向检定台位的前直管段,被检表、后直管段、并联音速喷嘴组、缓冲容器到真空泵的排气口排出。系统为吸气工作方式(负压检定)。系统流程图如图四所示。(2)同时在自控系统的控制下,气路系统自动打开所需的喷嘴阀门。(3)循环水系统自动向真空泵提供密封和提供冷却用水,并自动排放。(4)装置占地面积:以贵方给定空间安排(见平面布置图五)。装置最高为缓冲罐高4米。二、自控部分简述1、系统结构自控系统以工控计算机为中心进行控制、数据采集、数据处理。(参见自控系统框图六)。2、脉冲插值技术在传统读数电路中,靠上下沿触发计数,可能会少计一个脉冲,在流量计输出脉冲较少时,就会造成

6、很大的计数误差。为解决这一问题,本项目中采用双时钟脉冲插值法,提高计算精度。3、计算机硬件配置该系统采用研华IPC-610工业控制机,PⅢCPU,128M内存,40G硬盘,光驱,17英寸CRT和HPLaserJet6L打印机。主机总线上安装了PCL-813 12位A/D转换卡,PCL-720I/O输入/输出卡和PCL-836计时计数卡。PCL-813 12位A/D转换卡用于采集喷嘴前滞止压力和滞止温度、喷嘴后的背压、流量计处的压力和温度以及被检流量计的模拟输出。PCL-720I/O输入/输出卡用于控制阀门的开关和检测阀门的状态。PCL-813计时计数卡用于记录检定时间和检定过程中流量计发出的

7、脉冲数。4、计算机接口电路(1)开关量输入卡开关量输入卡将开关量输入信号转换TTL电平,经光电隔离后输出给PCL-720输入通道,同时驱动电路输出状态信号供LED指示。开关量输入卡主要用于阀门开关状态的输入。(2)开关量输出卡开关量输出继电器卡是专为PCL-720输出通道配套设计的16通道开关输出继电器卡,它将PCL-720输出的TTL电平,经光隔离后驱动OMRON小型继电器,由继电器控制电磁阀的开关。(3)

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