[发明专利]一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置

说明书

本发明的一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置，包括：空气压缩机、稳流容器、标准器单元、气体加热单元和被检表单元；标准器单元由滞止容器和多个音速喷嘴组成；空气压缩机的出口端连接稳流容器的入口端，稳流容器的出口端连接滞止容器的入口端，检定介质进入滞止容器后经多个音速喷嘴流出后通过汇流管进入气体加热单元，检定介质经加热后流经被检表单元后，再通过管道进入风冷机组；温度压力采集单元采集标准器单元和被检表单元的温度和压力值。该正压高温气体标准装置可在高温工况下对气体流量计进行标定，通过上位机控制采集相应的温度、压力值和被检表的信号，进而判断被检表与标准器之间的差值，从而计算出误差结果。

技术领域

本发明属于涉及一种正压高温气体标准装置，涉及一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置。

背景技术

随着我国工业的突飞猛进，气体流量计被广泛应用于化工、冶炼、贸易交接等关键场合，其中，近些年高温气体流量计的需求猛增，在冶炼、化工、热量传输等行业被广泛应用，然而，如何对这些流量计进行检定或校准，成为计量行业的难题。

目前使用的方法是将高温流量计在常温的装置上进行校准，比如说差压流量计和涡街流量计，在常温的工况条件下标定的数据不能完全反映该流量计在实际使用中的工况场景的精度，这给许多高温气体流量计的使用者和生产者带来了难题。为了解决高温气体流量的标定难题，研制一种正压高温气体标准装置势在必行。

发明内容

针对高温气体流量计不能在高温工况下标定的问题，常温标定不能真实反映高温气体流量计的性能的问题，本发明提供一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置。

本发明提供一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置，包括：空气压缩机、稳流容器、标准器单元、气体加热单元、被检表单元、风冷机组和温度压力采集单元；所述标准器单元由滞止容器和多个音速喷嘴组成；所述空气压缩机的出口端通过管道连接稳流容器的入口端，稳流容器的出口端通过管道连接滞止容器的入口端，检定介质进入滞止容器后经由多个音速喷嘴流出后通过汇流管进入气体加热单元，检定介质经加热后流经被检表单元后，再通过管道进入风冷机组；所述温度压力采集单元包括温度变送器、压力变送器和机械压力表，以采集标准器单元和被检表单元的温度和压力值。

在本发明的以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置中，所述稳流容器由储气罐和稳流罐组成，所述储气罐的入口端通过管道连接空气压缩机的出口端，储气罐的出口端通过管道经干燥器连接至稳流罐，干燥器的入口端和出口端分别设有过滤器，在稳流罐的入口端设有第一调压阀。

在本发明的以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置中，所述气体加热单元包括加热器、温度采集部件和PID控制器，温度采集部件采集加热器炉膛内的温度发送到PID控制器，通过PID控制器对加热器进行PID调节实现检定介质的恒温。

在本发明的以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置中，所述被检表单元包括：高温夹表器和流量计，流量计通过高温夹表器装夹固定，被检表单元外部设有保温层。

在本发明的以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置中，所述温度变送器和压力变送器自带4-20mA输出信号，通过模拟量采集模块将4-20mA信号转换成RS232信号送给上位机计算获得温度、压力值，以参与检定的计算。

本发明的一种以音速喷嘴为标准器的正压高温气体标准装置，至少具有以下有益效果：

1.本发明选用了气体流量标准装置广泛使用的标准器音速喷嘴，音速喷嘴在达到音速流后，流过的喷嘴的流量恒定不变。该装置在喷嘴处设计为常温状态下工作，避免了高温给音速喷嘴带来的影响，同时常温的工况条件也方便了音速喷嘴的溯源，方便了装置的使用和校准。