[发明专利]基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置，包括气体压力调节装置、质量流量端子、质量流量控制器、温度传感器、压差计、大气压计和控制器，气体压力调节装置的出气端连接质量流量端子的进气端，质量流量端子的出气端连接质量流量控制器的进气端，质量流量控制器的出气端用于连接流量盘；温度传感器用于检测通过流量盘的气流温度；压差计连接在质量流量控制器的出气端用于检测流量盘两端的压差；大气压计用于检测环境的大气压；质量流量控制器、质量流量端子、压差计和温度传感器均与控制器连接，以反馈数据和接收控制信号。该装置利用管路中气体质量守恒，以及在相同环境条件下质量流量与体积流量可以互相转换的特点进行测量，稳定性更好，精度更高。

技术领域

本发明涉及一种烟草行业气体流量检测领域，具体的说，涉及了一种基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置以及测量方法。

背景技术

烟草专用透气度流量盘(以下简称流量盘)是用于校准纸张透气度测定仪的标准器具。调整卷烟纸张透气度可影响有害成分释放量、危害性指数以及卷烟感官品质。因此流量盘测量结果的准确性就显得尤为重要。《JJG(烟草)18-2012烟草专用透气度流量盘检定规程》中规定流量盘的测量方式，在标准环境条件下，流量盘两端压差控制在1kPa，流经流量盘的流量即为流量盘的流量值。流量盘的校准结果是一个流量值，其测量方式主要分两种：体积流量测量和质量流量测量。

目前采用体积流量进行流量盘的校准，但是流体的体积流量易受环境条件的影响，例如，环境温度和大气压的影响，在进行流量计算时容易引入较多的环境因素带来的误差。

此外，现有的测量方式采用针型阀对流量盘两端1kPa压差进行调节，在气流状态不稳定的情况下需要经常手动调节针形阀以保持流量盘两端1kPa的压差，不便于实现实验室设备仪器的自动化、智能化。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种稳定性好、精度高、环境误差影响小的基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置和测量方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置，包括气体压力调节装置、质量流量端子、质量流量控制器、温度传感器、压差计、大气压计和控制器，所述气体压力调节装置的进气端用于连接压缩空气，所述气体压力调节装置的出气端连接质量流量端子的进气端，质量流量端子的出气端连接质量流量控制器的进气端，所述质量流量控制器的出气端用于连接烟草专用透气度流量盘；所述温度传感器用于检测通过烟草专用透气度流量盘气体的温度；所述压差计连接在所述质量流量控制器的出气端用于检测烟草专用透气度流量盘两端的压差；所述大气压计用于检测环境的大气压；所述质量流量控制器、质量流量端子、压差计和温度传感器均与控制器连接，以反馈数据和接收控制信号。

基上所述，所述基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置设置于稳定的大气压环境下。

基上所述，所述气体压力调节装置、质量流量端子和质量流量控制器均通过密闭的管道连通。

基上所述，所述控制器为PC机。

一种基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量方法，其特征在于：包括所述的基于质量流量反馈调节的流量盘流量测量装置，通过以下步骤进行测量：

将烟草专用透气度流量盘的进气端连接在质量流量控制器的出口端、另一端连接大气，将所述气体压力调节装置的进气端连接压缩空气气源，打开压缩空气；

调节气体压力调节装置进行调压和稳压，控制器控制质量流量控制器调节质量流量，使压差计的读数稳定在设定值，并保持一段时间；

测得流经质量流量端子的质量流量Q_m、温度传感器的测量值T、压差计的测量值Vp和大气压计的测量值p_r；