标准表法气体流量标准装置

　　0　引言

　　气体流量标准装置主要用于确定气体流量计的计量性能。目前常用的气体流量标准装置主要有钟罩式、活塞式、皂膜式、p.V.T. t法、m. t法和标准表法气体流量标准装置。其中,标准表法气体流量标准装置(以下简称“标准装置”)采用经上级气体流量标准装置量值传递、具有优良重复性及稳定性的流量计作为标准表,在同一时间间隔内使气体连续通过标准表和被检气体流量计。通过比较两者的输出值,从而确定被检气体流量计的计量性能[1]。

　　上世纪80年代,标准装置在国外已经广泛使用;在国内,虽然历史较短,但是随着相应技术法规和量值溯源系统的完善,发展非常迅速。该类装置以其高效率、宽范围、较高的准确度等特点,已经成为大流量高低压气体流量计检定/校准的主流装置。

　　1　标准表法气体流量标准装置的分类

　　标准装置按照气源系统类型、气流回路系统类型和标准表类型三个层次,可进行如下分类。

　　按照气源系统类型,标准装置分为正压法和负压法两大类。气体流量计的性能在不同的压力下会有差异,其变化与压力高低和流量类型有关。正压法标准装置较高而可变的气源压力可以实现气体流量计在高压状态下的检定/校准;负压法标准装置能够满足常压使用的气体流量计的检定/校准。正压法气体流量标准装置采用空气压缩机和稳压容器或其他方法将高压气体充入到试验管路,高压气体在试验管路内循环或进入下游管路;负压法以大气为气源,采用风机或真空泵造成负压,气体由试验管路吸入,经过被检气体流量计和标准表,排入大气。负压法标准装置气源稳定,系统比较简单,投资少、能耗低,是目前国内标准表法装置最常采用的方法之一。

　　按照气流回路系统,正压法标准装置可分为闭环式和开环式两种基本类型。闭环式标准装置中,试验管路呈闭环形式,试验气体在管路内循环;开环式也称作在线式,目前依托天然气输送站建立的标准装置一般均采用这种形式,天然气经过标准装置后,进入下游管路。按照标准表的类型,常用作装置标准表的气体流量计包括:临界流流量计、速度式流量计、容积式流量计等。有时在同一套装置中采用上述两种或两种以上类型的气体流量计,称之为组合式。

　　2　不同类型标准表的标准装置

　　下文均以负压法标准装置为例,对不同类型标准表的标准装置进行介绍。

　　2. 1　临界流流量计气体流量标准装置

　　临界流流量计主要由临界流文丘里喷嘴或临界流喷嘴及其配套的测温测压仪表组成。由于临界流喷嘴的临界压力比低、能耗较大,所以临界流文丘里喷嘴的应用更加广泛。