[发明专利]一种超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置及方法

权利要求书

1.一种超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置，其特征在于：该装置包括高温工质供应单元、冷却工质供应测量单元、混合器、中温工质测量单元，由高温工质供应单元提供的高温工质与由冷却工质供应测量单元提供的冷却工质在混合器中互溶后达到中温工质测量单元，高温工质供应单元包括第一压力表、第一温度表、待标定质量流量计，冷却工质供应测量单元包括第二压力表、第二温度表、第一标准质量流量计，中温工质测量单元包括第三压力表、第三温度表、第二标准质量流量计。

2.根据权利要求1所述的超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置，其特征在于：所述高温工质和所述冷却工质是可完全互溶的物质。

3.根据权利要求2所述的超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置，其特征在于：所述混合器包括一个三通，三通的第一、二、三管口分别连接高温工质供应单元、冷却工质供应测量单元、中温工质测量单元；第二管口的管径小，以便使进入三通内的冷却工质保持在湍流状态。

4.根据权利要求3所述的超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置，其特征在于：冷却工质供应测量单元通过一个直管连接到所述第二管口，直管的长度是直管的管径的10倍。

5.根据权利要求1所述的超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置，其特征在于：该装置还包括工质收集单元，其与中温工质测量单元连接。

6.一种采用根据权利要求1所述的超出参考流量计许用温度的质量流量标定装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)关闭高温工质供应单元，打开冷却工质供应测量单元和中温工质测量单元，对第一、二标准质量流量计进行调零；

(2)根据预期的高温工质流量，选择合适的冷却工质流量，保证标定的高温工质流量具有最小相对误差，同时确保第二压力表数值和第三压力表数值均低于第一压力表数值；

(3)打开高温工质供应单元，监视第三温度表数值以保证第二标准质量流量计不被损坏，若第三温度表数值超过指定限值则切断高温工质供应单元；若未超过则待达到稳态，记录下第一压力表数值、第一温度表数值和第一、二标准质量流量计的读数；

(4)关闭高温工质供应单元，间隔指定时间后，关闭冷却工质供应测量单元和中温工质测量单元；

(5)通过第二标准质量流量计的读数减去第一标准质量流量计的读数，得到待标定质量流量计的数值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤(2)中，选择合适的冷却工质流量，以便最小化根据公式(1)计算出的待标定质量流量的相对误差，

e1=Δm·1m·1=e22m·22+e32(m·1+m·2)2m·1---(1)]]>

其中e表示相对误差，表示质量流量，表示质量流量的测量偏差，下标1、2、3分别代表高温介质、低温介质和混合后的中温介质，而最进行小化时所需满足的约束为公式(2)：

m·3=m·1+m·2Δm·1=Δm·22+Δm·32Δm·2=e2m·2Δm·3=e3m·3m·1h1+m·2h2=m·3h3(T3)m·1>0m·2,min<m·2<m·2,maxm·3,min<m·3<m·3,maxT3<T3,max---(2)]]>

其中h表示流体的比焓，T表示流体的温度，下标_min,max分别表示下限和上限。