温度压力可调的气体流量标定方法

摘要

本发明公开了一种温度压力可调的气体流量标定方法，压缩空气经干燥过滤器后储存于高压气井内；分级调压装置使管内气压在一定范围内连续可调，以达到被检流量计的实际工作压力；通过温度测量和反馈，确定控制信号控制冷凝器和加热器工作，使气体介质温度在一定温度范围内连续可调，以达到被检流量计的实际工作温度，在被测流量点下分别获取标准表处和被检流量计处的气体工况累积流量、气体压力和气体温度值，计算被检测流量计的相对示值误差。该方法通过多级调压装置实现一定压力范围内的压力连续调节，通过加装冷凝器和加热器实现一定温度范围内温度连续可调；能尽可能地模拟流量计的实际工作温度和压力，提高检测的有效性和准确度。

主权项

温度压力可调的气体流量标定方法，其特征在于，在该方法中采用了一种温度压力可调的气体流量标定装置；该装置包括空气压缩机(1)、干燥过滤器(2)、高压气井(3)、多级调压装置(4)、稳压罐(5)、标准表(6)、加热器(7)、冷凝器(8)和消音器(10)；所述空气压缩机(1)的出气口与干燥过滤器(2)的进气口连接，所述干燥过滤器(2)的出气口与高压气井(3)的进气口连接，所述高压气井(3)的出气口与多级调压装置(4)的进气口连接，所述多级调压装置(4)的出气口与稳压罐(5)的进气口连接，所述稳压罐(5)的出气口与标准表(6)的进气口连接，所述标准表(6)的出气口与加热器(7)的进气口连接，所述加热器(7)的出气口与冷凝器(8)的进气口连接，所述冷凝器(8)的出气口为与被检流量计(9)的进气口连接的连接端，所述消音器(10)的进气口为与被检流量计(9)的出气口连接的连接端；所述标准表(6)的两端和被检流量计(9)的两端的管路上均安装有温度和压力传感器；该方法包括如下步骤：1)将被检流量计(9)连接入该装置中，冷凝器(8)的出气口与被检流量计(9)的进气口连接，被检流量计(9)的出气口与消音器(10)的进气口连接；2)空气压缩机(1)产生压缩空气，压缩空气经干燥过滤器(2)后储存于高压气井(3)内；3)通过分级调压装置(4)调节管内压力，使之满足被检流量计(9)的实际工作压力；4)通过阀门调节气体流量至被测流量点；5)通过温度测量和反馈，确定控制信号控制冷凝器(8)和加热器(7)工作，使气体介质温度达到被检流量计(9)所需的试验温度；6)可重复3)，4)，5)直至气体压力、温度、流量满足被检流量计(9)的实际工作压力、实际工作温度和被测流量点，介质气体最终经被检流量计(9)测量，再经消音器(10)消音后排出；7)分别获取标准表(6)处和被检流量计(9)处的气体工况累积流量、气体压力和气体温度值，根据连续性原理和气体状态方程可得：$\frac{(P_s+P_a)V_s}{Z_s(T_s+273.15)}=\frac{(P_m+P_a)V_{ms}}{Z_m(T_m+273.15)}---\left(1\right)$则被检流量计处的实际气体流量为：$V_{ms}=\frac{(P_s+P_a)(T_m+273.15)Z_m}{(P_m+P_a)(T_s+273.15)Z_s}·V_s---\left(2\right)$由此计算被检测流量计的相对示值误差为：$E=\frac{V_m-V_{ms}}{V_{ms}}\times 100\%---\left(3\right)$式中：V_m‑被检流量计测得的累积体积流量，单位m³；V_s‑标准表测得的累积体积流量，单位m³；V_ms‑流过被检流量计的实际累积体积流量，即将标准表处的工况累积流量换算到被检流量计处状态的累积流量值，单位m³；P_m‑被检流量计处的表压，单位Pa；P_s‑标准表处的表压，单位Pa；p_a‑大气压力，单位Pa；T_m‑被检流量计的温度，单位℃；T_s‑标准表处的温度，单位℃；Z_m‑被测气体介质在P_m，T_m下的压缩系数，无量纲；Z_s‑被测气体介质在P_s，T_s下的压缩系数，无量纲；E‑被检流量计的相对示值误差。