负压法音速喷嘴流量标准装置的设计和使用探讨

《负压法音速喷嘴流量标准装置的设计和使用探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年全国流量测量学术交流会论文集负压法音速喷嘴流量标准装置的设计和使用探讨吴明清　刘庆华（重庆市计量质量检测研究院，重庆400020）摘　要随着国内使用和预计使用音速喷嘴并联法气体流量标准装置的单位不断增加中国流量仪表网，音速喷嘴气体流量标准装置逐步被越来越多的人认识和了解，负压法音速喷嘴并联法气体流量标准装置逐渐为使用者接受。负压法音速喷嘴并联法气体流量标准装置最为重要的是流量范围、真空泵的抽气能力以及密封性。从这几个方面就音速喷嘴装置提出了一些方法和原则，或可以使音速喷嘴装置在设计阶段考虑得更加完善，以便于使用。

2、关键词负压法；喷嘴；流量标准装置；音速喷嘴设计；流量范围；真空泵流量计算1　音速喷嘴的流量与流量装置的流量范围1.1　装置的流量范围对于用音速喷嘴作为标准器的负压法流量标准装置，从节能（能耗）环保（噪声）的角33度讲，最适宜的最大流量应小于1000m/h。大于1000m/h最好用标准表（涡轮流量计、腰轮流量计等）的标准装置。同样流量范围的装置，音速喷嘴装置因为喷嘴的背压的的关系能耗至少高1倍。3本文就装置最大流量设定为检定或校准最大流量为1000m/h的流量计来展开讨论。当一个流量标准装置单纯地检定或校准某一类流量仪表时，

3、每个音速喷嘴的流量可以直接设计为检定流量，直接打开某个喷嘴就调节为相应的流量。这是最理想的情况。实际上，一个流量标准装置并不是单纯地检定或校准某一类流量仪表，而是要检定或校准多种类型的多个型号的流量计。这个时候，就需要音速喷嘴的并联组合，音速喷嘴的流量选择就非常重要了。如何才能用较少的喷嘴数量满足全部流量计的每个检定或校准流量点的流量调节，并且使任意的流量调节达到规定的要求？这是设计装置首先遇到的问题。3例如，被检定或校准的流量计为DN150的旋进漩涡流量计，其最大流量为1000m/h，3最小流量为100m/h；同时该装置

4、又可以检定或校准的流量计为DN25的旋进漩涡流量计，33其最大流量为25m/h，最小流量为2.5m/h。首先，装置要满足检定或校准的流量计的最大流量。当装置的全部喷嘴打开时，流量应为最大流量。即装置的最大流量应为全部喷嘴的流量之和。同时，流量计一般有过载试验要求，过载流量是最大流量的1.2倍。不管是生产企业或检验单位，应考虑该试验的可能性。所以，3装置的最大流量设计为1200m/h。其次，装置要满足检定或校准的流量计的最小流量。按规定流量调节应当在流量的±5%33以内，最小流量为2.5m/h流量计，流量应当调节在（2.37

5、5～2.625）m/h的范围。3所以，被测流量计的流量范围为（2.5～1000.0）m/h，装置的流量范围应为（2.3～11352010年全国流量测量学术交流会论文集3200.0）m/h。为了能覆盖全部流量计的所有流量点的调节，音速喷嘴的最大流量和最小流量以及音速喷嘴的个数按以下方法确定。1.2　音速喷嘴的流量和个数音速喷嘴的流量按0.5倍的推算方法。①在数学上，1按0.5可以无限次分拆，其总数仍为1，音速喷嘴由于可以并联，近似于该数学模型。②在实际应用中，为使喷嘴相互印证，按0.5递减，有些流量点可以得到不同的喷嘴组合。

6、③由于音速喷嘴最终目的是为检定或校准流量计，所以其流量应与流量计的流量一致，不一致时，上圆整到系列值，可以使总量不低于1。中国流量仪表网33最大流量为1200m/h的装置的第一个音速喷嘴的流量为600m/h；3第二个音速喷嘴的流量为300m/h；3第三个音速喷嘴的流量为160m/h；3第四个音速喷嘴的流量为100m/h；3第五个音速喷嘴的流量为50m/h；3第六个音速喷嘴的流量为25m/h；3第七个音速喷嘴的流量为12m/h；3第八个音速喷嘴的流量为6m/h；3第九个音速喷嘴的流量为3m/h；3第十个音速喷嘴的流量为2m/

7、h。该喷嘴的流量已经低于流量计的最小流量了，音速喷33嘴的设计应该停止。但是，2m/h的流量不在（2.375～2.625）m/h的范围内。必须设计第33十一个音速喷嘴，其流量为1m/h。第十一个音速喷嘴和第十个音速喷嘴的流量之和为3m/h，33流量任然不在（2.375～2.625）m/h的范围内。必须设计第十二个音速喷嘴，其流量为0.5m/h。3第十二个音速喷嘴和第十个音速喷嘴的流量之和为2.5m/h，流量落在了（2.375～2.625）3m/h的范围内，音速喷嘴的设计可以停止。从流量调节比较合理的角度考虑，为了使所有流量

8、计的流量调节更准确，还应该再增加3第十三个音速喷嘴，其流量为0.25m/h。当一个音速喷嘴流量标准装置拥有上面十三个音速喷嘴后，即可检定或校准流量范围为3（2.0～1000.0）m/h的任何流量计了，装置可调节到流量计的任意流量测量点。这里请注意的是最小的音速喷嘴的流量不是装置的最小流量，装置流量范围不