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氣體流量標準裝置原理分析與比較
發布時間:2022-06-28 07:25:41

1、鐘罩式氣體流量標準裝置

鐘罩裝置是一種標準的的容積式標準裝置,其特點是裝置體積大,工作壓力較低,氣體濕度對流量校準的影響較大,裝置的操作相對較復雜。因此,鐘罩裝置只適用于檢定/校準壓力不高、流量范圍不大的流量計,并且只能在實驗室進行,使用要求受限較大。目前我國最大的鐘罩式氣體流量標準裝置鐘罩容積為10m3,流量范圍為2000m/h,裝置擴展不確定度為0.1%(k=2)。

2、PVTt法氣體流量標準裝置

PVTt法是通過測量一定時間間隔內,氣體進入或流出容積的容器罐,以及壓力和溫度,根據理想氣體狀態方程計算,復現氣體質量流量的標準裝置。PVTt法氣體流量裝置測量精度高、設備簡單,濕度影響小,但裝置結構對熱力學溫度和絕對壓力的測量要求很高,標準容器內氣體要達到穩定狀態的時間較長。

活塞式裝置則是利用該原理,采用活塞和缸體組成一個充滿氣體的腔體,在工作時,需保持活塞缸的密閉性,同時控制活塞在缸體內沿著一定方向迅速運動,使氣體均勻地進入或排出活塞和缸體組成的腔體。通過活塞缸的內截面面積、活塞移動的距離以及活塞移動的時間,就可以計算出標準流量。該裝置具有流量點易調節、穩定性高、重復性好等優點,適用于小微氣體流量的測量。我國某計量研究機構研制了一套活塞式氣體小流量標準裝置,該裝置可檢測流量范圍為(5mL-50L)/min,擴展不確定度不低于0.19%(k=2)。

3、mt法氣體流量標準裝置

mt法即直接測量質量和時間的方法,是測量氣體質量流量最直接的方法,其精度也最高。因為質量和時間均屬于七個基本量之一,量值可得到最直接的傳遞。該方法需要儲氣裝置質量相對氣體質量較大,提高氣體占總稱量的比重才能提高流量計量的準確度;為了提高氣體流動的穩定性,需在上游安裝臨界節流裝置;校準小流量時,需要提高氣體的壓力。該標準裝置最大優點在于可以直接得到質量流量,但因為轉向系統降低了裝置的可靠性。

4、標準流量計法氣體流量標準裝置

標準流量計法氣體流量標準裝置是計量領域中常用的傳遞標準裝置。可以用作標準表的通常有臨界流音速噴嘴、渦輪流量計、氣體羅茨流量計和超聲流量計等等。在小微流量標準流量計中,層流流量計作為標準表也越來越受計量檢測單位的重視,其精度高、耐高壓、體積小、結構簡單、系統裝置操作簡易,是一個高精度的小微氣體流量標準裝置。

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