一、装置概述
“钟罩式气体流量标准装置(以下简称装置)”是气体流量单位量值统一与传递的标准,是气体流量检测设备的量值溯源、量值传递及检测工作的标准计量器具。装置是以气体为测试介质、采用容积法原理,依据国家有关标准,用于对皂膜流量计、浮子流量计、玻璃转子流量计进行检测的标准计量器具。具有压力稳定、流量稳定、重复性好、操作方便等特点。
装置的检定方法依流量的不同分别采用排气法(正吹法)和充气法(反吹法)两种形式。常规推荐排气法,仅在进行检定压损阻力大的流量计时才采用充气法。
装置采用计算机自动测控和手动控制两种方式,可对整套装置进行自动控制和数据自动采集,如钟罩体积、被检表示值、压力变送器、温度变送器、开关阀、流量调节阀的控制及数据采集。可自动进行单点、三点、五点及多点的自动检定,可实现数据自动存储、自动查询、自动打印检定结果和检定证书等功能。
装置采用准确度为0.2级的20L+100L钟罩式气体计量器作为标准器,可在0.01m³/h~6m³/h(按检定时间60s算)(Pn=101325Pa,Tn=293.15K,ρn=1.205kg/m3)流量范围内,对微小流量的气体流量计进行测量,其重复性不大于所允许误差的绝对值。
二、设计依据
装置设计所依据的国家标准和检定规程如下:
JJG 165-2005《钟罩式气体流量标准装置检定规程》
JJG 257-2007《浮子流量计检定规程》
JJG 586-2006《皂膜流量计检定规程》
我公司根据以上标准和规程的要求,对本装置的所有外购和自制设备严格进行选型、设计、加工、制造,安装和调试。
三、主要技术性能及指标
装置的扩展不确定度:0.2% (k=2);
标称容积:20L+100L 1台;
流量范围:(0.01~6)m³/h;(按检定时间60s算)
压力波动:≤20Pa;
排气法工作压力(余压):(0~1.6)kPa;
充气法工作压力(管压):(0~0.2)MPa;
被检表种类:皂膜流量计、浮子流量计;
被检表信号:模拟(4~20)mA信号、脉冲(0.1~10)kHz信号;(对于无信号输出的被检表,人工录入被检表信息,系统自动计算)
被检表电源:DC(5V、12V、24V)、AC220V;
检定介质:空气;
密封介质:清洁水;(用户提供)
装置材质:液槽、罩体为不锈钢材质;
控制方式:计算机自动控制(辅以手动功能);
温度变送器:测量不确定度0.2(±0.2℃),测量范围(0~50)℃;
绝对压力变送器:测量不确定度0.1%,测量范围(0~300)kPa;
光电旋转编码器:2000个脉冲/转;
现场条件(用户提供):
电源:220VAC、50Hz;
工作环境温度:(15~35)℃;
工作环境湿度:(25~70)%RH。
四、工作原理
排气法工作原理:标准钟罩内一定容积的气体,经过工艺管线流经被检流量计,以钟罩内排出的容积值与被检流量计的示值进行比对,完成对流量计的检定工作。
充气法工作原理:测试介质是以压缩空气为驱动形式,经空压机、储气罐、工艺管路流经被检流量计,充入到标准钟罩内,以钟罩内充入的容积值与被检流量计的示值进行比对,完成对流量计的检定工作。
装置工艺流程:开启提升风机,打开进气阀,关闭排气阀。空气经过工艺管路进入钟罩,使钟罩罩体上升。当钟罩罩体上升到上限位置时,提升风机停止送风,关闭进气阀。稳定一段时间,待钟罩罩体内的压力、温度稳定后,打开排气阀,钟罩缓慢下降,钟罩内气体经实验管道排出,排往被检表,以钟罩内排出的气体容量值比较被检表的累计流量显示值,从而计算出被检表的示值误差。