[发明专利]高精度pVTt法气体流量标准装置

说明书

高精度pVTt法气体流量标准装置属于气体计量测试技术领域，尤其是涉及一种高精度pVTt法气体流量标准装置的改进。本发明提供一种提供一种检测效率高且精度高的高精度pVTt法气体流量标准装置。高精度pVTt法气体流量标准装置，包括标准容器、五路切换控制阀和控制系统，标准容器内设数字压力计和温度传感器，标准容器表面设有抽真空管路、数字压力计接口、温度传感器接口、排污孔和检测喷嘴管路，其特征在于：所述五路切换控制阀由两个三通气动阀构成，两个三通气动阀均有一个接口作为连接口，两个三通气动阀的连接口相互连通，五路切换控制阀的其余四个接口分别连接真空泵、音速喷嘴、标准容器的抽真空管路和检测喷嘴管路。

技术领域

本发明属于气体计量测试技术领域，尤其是涉及一种高精度pVTt法气体流量标准装置的改进。

背景技术

pVTt 法气体流量标准装置是间接测量气体质量流量的标准装置。其原理为：装置在某一时间间隔t内，气体进入或者排出容积为V的标准容器，根据进气前后标准容器内气体的绝对压力p和热力学温度T的变化，计算出检测过程中气体质量流量。pVTt 法气体流量标准装置检测前先用真空泵将标准容器抽成真空，此过程相当于标准容器对外做功，容器内温度降低，且容器内温度不平衡（抽气管处温度较低），此时插入标准容器内的温度传感器不能真实反映罐内温度，通常情况下抽真空后标准容器要在恒温环境稳定数小时，待标准容器内温度平衡后才能准确测量标准容器内的温度。同理，标准容器充气后也需要数小时的等待时间。这大大的降低了pVTt 法气体流量标准装置的检测效率。充气前喷嘴中无流量通过，当标准容器和喷嘴之间的阀打开时，喷嘴前后背压比突然变化，流速从零突然升到当地音速，影响检测精度。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种检测效率高且精度高的高精度pVTt法气体流量标准装置。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，高精度pVTt法气体流量标准装置，包括标准容器、五路切换控制阀和控制系统，标准容器内设数字压力计和温度传感器，标准容器表面设有抽真空管路、数字压力计接口、温度传感器接口、排污孔和检测喷嘴管路，其特征在于：所述五路切换控制阀由两个三通气动阀构成，两个三通气动阀均有一个接口作为连接口，两个三通气动阀的连接口相互连通，五路切换控制阀的其余四个接口分别连接真空泵、音速喷嘴、标准容器的抽真空管路和检测喷嘴管路。

作为一种优选方案，在两个三通气动阀相连的连接口中部设有排空管路。

作为另一种优选方案，所述的标准容器由两个相连的柱状容器构成；两个柱状容器中部及两端连接构成标准容器，增大了标准容器与恒温水浴的接触面积，有利于增加标准容器与恒温水浴之间的换热速度；进一步地，所述的标准容器体积为110L，两个柱状容器的长度均为1600mm、直径均为DN200。

作为又一种优选方案，在五路切换控制阀中与音速喷嘴相连的三通气动阀上方设有光电开关；当此三通气动阀动作时，气缸上下运动光电开关检测到气缸运动即向计时器发出信号，计时器开始记录检测时间t。

作为又一种优选方案，与音速喷嘴相对应地设有气动夹表器，所述气动夹表器设置于音速喷嘴下方。气孔夹表器采用倒立式安装方式，便于夹表，而且可以避免灰尘落入，污染标准容器。

作为又一种优选方案，所述的温度传感器为精密铂电阻传感器。

作为又一种优选方案，所述的控制系统为以PLC为核心的控制系统，计算机输出端口连接PLC的编程口，PLC的I/O输出端控制真空泵的电源和五路切换控制阀的两个三通气动阀的开关阀，音速喷嘴端部前侧设置检测管路，检测管路内设精密铂电阻传感器，精密铂电阻传感器通过变送器连接PLC的输入端口，标准容器上设置的两个精密铂电阻传感器通过数字表将模拟信号数字化后通过数字接口输入计算机；标准容器上设置的压力传感器通过数字压力计将压力模拟信号转换成数字信号后经数字接口传入计算机；光电开关输出信号至计时器及PLC的I/O输入端，计时器信号输出端连接PLC输入端口。