专利名称：计量表标定装置和方法
技术领域：
本发明涉及流体计量技术领域，具体涉及用于气体计量表的标定装置和方法。
背景技术：
在计量例如混合性可燃气体时，电子计量相比传统机械计量具有优越性，例如MEMS技术在流体计量方面已有应用。但是对于包含不同组份的混合气体，电子计量装置的标定比较困难。传统的机械计量装置一般采用空气标定，以空气与实际待测气体之间的精度等效方式进行估计，以针对待测气体来标定计量装置。而多数电子计量方法(超声波、MEMS、电化学等)在原理上对于混合性流体的组份、温度和压力敏感，因此不能像机械计量那样做精度等效的假设。目前还没有比较好的方法实现对多种气体的计量标定。现有的气体流量电子计量设备大多采用和机械式相同的空气标定法，使用音速喷嘴、钟罩等设备完成。在用于实气测量时，采用两种方法:1)遵循原有的精度等效采用的产品标准，2)和机械式表计串联，构造有限的流量点，通过实际测量获得电子气表和机械表计之间的误差，进而进行数学修正的方法。这些技术方案存在缺陷，例如空气计量结果等效方案实际上缺乏直接的理论依据，藏匿了严重的计量误差。串联修正方案存在两个隐患:第一作为标准器的机械式表计的精度往往低于电子表计，其对比结果的准确性缺乏依据；第二由于缺乏精准的测试装置和方法，无法准确得到流量点上与计量误差的对应关系，后期修正缺乏精确可靠的分析数据源。此外，这两个方法都是基于有限气体样本来做的，而且天然气等混合气体的成分不断变化，更进一步降低了电子计量表计的可信度，限制了电子计量的气体流量检测产品的市场推广和气体流量计量原理的根本突破。另外，很多流体具有易燃、易爆、有毒等特性，使得在实际生产过程中不能直接用来建立气体流量和计量表的传感器信号输出的关系，无法进行标定。因此，需要一种用于标定计量表的方法，能够使用任意组份的混合气体作为标定介质，保证标定结果可直接用于计量表实际工作过程，并且能够考虑到被测气体的有毒、有害、可燃等危险性以及不同组份气体残留对检测结果的影响，提高标定的安全性、便利性、准确性和可扩展性。
发明内容
根据本发明示例实施例，提出了一种计量表标定装置，包括:标准器，连接至存储有被测气体的储气罐的出气口，输出标准流速值；流速调节阀，连接至储气罐的进气口，用于设定气体流速，标准器输出的标准流速值表示所设定的流速；以及采集控制部，采集和处理用于标定计量表的数据，并控制所述装置的操作；其中，待标定的计量表连接在标准器与流速调节阀之间，储气罐、标准器、计量表、流速调节阀通过气体管道连接，形成闭环结构。根据本发明示例实施例，提出了一种计量表标定方法，包括:
a)使储气罐中存储的被测气体从储气罐出气口流出，经由气体管道流经标准器、计量表和流速调节阀，并从储气罐进气口回到储气罐；b)由流速调节阀调节和设定气体流速；c)由标准器输出标准流速值，该标准流速值表示所设定的气体流速；d)由计量表测量气体的流速并输出测量流速值；e)根据测量流速值与标准流速值之间的偏差，计算计量表的计量误差，并根据计量误差来标定计量表。根据本发明示例实施例的装置和方法，形成气体的封闭循环流动，而不是简单的排空或点燃，极大地提高系统的安全性，能够使用有毒、有害、可燃等危险性气体作为标定介质，避免被测气体对环境的危害。此外，能够模拟计量表实际工作情况，使用任意组份的实测气体作为标定介质，保证标定结果可直接用于实际工作过程。集中式的信息采集和误差计算，便于快速进行测试结果的整理和输出。
通过下面结合
本发明的示例实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中:图1示出了根据本发明示例实施例的计量表标定装置的示意图；图2示出了根据本发明示例实施例的计量表标定装置的采集控制连接示意图；图3示出了根据本发明示例实施例的计量表标定方法的示意流程图；图4示出了根据本发明示例实施例的计量表标定方法中气体置换过程的示意流程图；以及图5示出了根据本发明示例实施例的计量表标定方法中计量表置换过程的示意流程图。
具体实施例方式以下参照附图，对本发明的示例实施例进行详细描述，本发明不限于下述示例实施例。为了清楚描述本发明的基本思想，附图中仅示出了与本发明的技术方案密切相关的部件、功能或步骤，并且以下描述中省略了对已知技术、功能、部件或步骤的具体描述。下文中主要采用电子计量表作为示例描述本发明示例实施例，但是本领域技术人员可以理解，本发明可以广泛应用于民用、医疗器械、半导体工业等其它气体流量设备的标定。此外，采用混合可燃气体作为示例进行描述，但是本领域技术人员可以理解，本发明可以广泛应用于任何组份的气体。例如微机电(MEMS)计量表等电子计量表一般采用流量传感器为检测元件，实现流体流速测量，能够将流体流速转换为信号输出，例如转换为电压信号。电子计量表中一般存储有流速值-传感器电压值之间的关系参数。当气体以一定流速值流经计量表时，传感器输出相应的电压值，计量表可以通过存储的关系参数得到气体的流速值，进而通过累积得到流经气体的总量。由于实测气体的组份变化不定，对于每一种实测气体，计量表的流速值-传感器电压值是未知的。因此，在计量表投入实际使用之前，需要建立该关系并且进行标定。此外，由于在生产过程中工艺变化等因素影响，即使同一批生产的计量表，也存在个体差异，在同种流体同一流速或流量下，这些计量表的信号输出无法完全相同，因此在非常严格的情况下也需要对每个计量表进行标定。由于计量表计量的一般不是空气，而是例如天然气等工业或民用的其他气体，所以传统方法中采用空气作为标定介质，无法精确反映计量表的信号输出与实测气体的实际流量之间的关系，降低了计量表的计量精度。此外，一些流体具有易燃、易爆、有毒等特性，在实际生产过程中不能直接用来建立流速值-传感器电压值。考虑到计量表标定的需求，根据本发明示例实施例，提出了用于标定计量表的装置。图1示出了根据本发明示例实施例的计量表标定装置10的示意图。计量表标定装置10包括储气罐101、标准器102、流速调节阀104和采集控制部105。图1中示出了计量表103安装在标准器102与流速调节阀104之间。储气罐101存储被测气体，具有气源接口 S、出气口 Ex和进气口 En。被测气体可以是混合气体，例如主要成分是甲烷(CH4)的天然气。气源可以经由阀门(例如手动阀等)连接至气源接口 S，当阀门接通时，向储气罐101输入被测气体。此外，在气源与气源接口S之间还可以设置压力表和逆向阀，压力表检测气体流动通道的压力，逆向阀防止气体从储气罐101逆向流回气源。标准器102经由阀门Vl连接至储气罐的出气口 Ex，标准器102可以输出标准流速值Qref，例如标准器102可以具有显示屏，在显示屏上显示指示标准流速值的数值。标准器102可以是用于产生标准流量/流速值的仪器，例如音速喷嘴、湿式流量计等。计量表103是被测表计，经由阀门V2连接至标准器102，测量流经气体的流速并输出测量流速值Q。计量表103可以是精度待标定的任何仪表，例如蜗轮、腰轮、皮膜表、超声波燃气表、MEMS燃气表等。标准器102和计量表103可以按需选择，计量表103可以安装到装置10中并且可以从中拆卸下来，便于更换待测表计。流速调节阀104的一端连接至计量表103 (当安装时)，另一端经由阀门V3连接至储气罐的进气口 En，用于调节和设定气体流速。标准器102输出的标准流速值表示所设定的流速。流速调节阀104可以是一组手动阀构成，能够设定标定所需的多种不同流速。储气罐101、标准器102、计量表103 (当安装时)、流速调节阀104通过气体管道连接，形成闭环结构。阀门V1、V2和V3也连接在气体管道中，接通和关断气体的流动。采集控制部105负责数据采集，例如采集和处理标准器102输出的标准流速值Qref和计量表103输出的测量流速值Q，并负责控制装置10的操作，例如阀门V1、V2和V3的开关，以及相应组件的操作。图中虚线箭头表示采集控制部105对阀门V1、V2和V3的控制连接。采集控制部105可以根据测量流速值Q与标准流速值Qref之间的偏差，计算计量表101的计量误差，该计量误差用于标定计量表101。在一个示例实施例中，通过手动调节流速调节阀104，设定多种气体流速，并通过标准器102获得相应的至少两个标准流速值Qref,同时计量表103可以输出相应的至少两个测量流速值Q。采集控制部105计算每个测量流速值Q与相应的标准流速值Qref之差，获得计量误差。针对每个流速值，将计量误差与误差门限相比较。对于计量误差大于误差门限的各个流速值，对计量器中先前存储的流速值-电压值关系参数进行校正，使得计量误差不大于预设的误差门限。然后，用校正后的关系参数更新计量表103中存储的关系参数，实现对计量表103的校正。在另一示例实施例中，对于每一个标准流速值Qref，计量表103可以输出至少两个测量流速值Q。对这至少两个测量流速值Q进行统计平均，计算每个统计平均流速值Qave与相应的标准流速值Qref之差。然后如上所述，进行后续的误差计算和校正操作。这里，流速值-电压值关系参数可以是表示流速值-电压值曲线的参数，流速值-电压值曲线可以是例如多段折线。采集控制部105可以例如包括主控计算机和控制器。主控计算机可以与标准器102和计量表103通信，以采集数据，并向控制器输出控制命令。控制器可以连接至各个阀门V1、V2和V3，根据控制命令开关阀门，以控制装置10的操作。在装置10中形成了气体的封闭循环流动，即使被测气体是有毒、有害、可燃等危险性气体，也可以作为标定介质，而几乎不会给环境和操作者带来危害。装置10能够模拟计量表实际工作情况，使用任意组份的实测气体作为标定介质，保证标定结果可直接用于实际工作过程。采用采集控制部105实现集中式信息采集和误差计算，便于快速进行测试结果的整理和输出。除了图1所示组件之外，根据设计和需要，计量表标定装置10还可以包括许多其他组件，例如温度计、压力计等多种检测仪器。在一个示例中，装置10还包括温度压力表，分别设置在标准器102和计量表103附近，用于分别检测标准器和计量表处的温度和压力，并输出相应的温度和压力信号。采集控制部105采集温度压力表输出的温度和压力信号，并在处理所采集的测量流速值Q和标准流速值Qref之前对这些流速值进行温压补偿。可以根据气态方程，将非标状态下测量的气体体积数值，换算到标态的气体体积数值等，即:补偿后的Q’ =QX(TrrfXP)/(PMfXT)，其中P，T分别为测量点(即，计量表处)的压力和温度，PMf，Iref分别为标准流速产生点(即，标准器处)的压力和温度。温压补偿有助于进一步提闻误差计算和分析的精确性，进而提闻计量表103的标定精度。在一个示例中，装置10还包括压力检测器，经由例如气动阀连接至储气罐101和气体管道，检测储气罐101和气体管道中的气体压力，并输出相应的压力信号。采集控制部105可以采集压力检测器输出的采集压力信号，并根据压力信号执行相应的控制。例如，作为装置初始化过程，需要利用压力检测器检测储气罐101和气体管道中的气体压力。当采集控制部105采集压力信号并确定气体压力满足例如稳压条件时，才控制装置10执行例如测量和误差计算操作等。例如，当首次使用装置10、对储气罐101中的气体进行置换、或者进行计量表更换时，采集控制部105开启气动阀，命令压力检测器检测储气罐101和气体管道中的气体压力，在气体压力满足例如稳压条件时才能进行后续操作。这种压力检测确保了装置10在压力稳定到所要求范围内才进行操作，提供了稳定性和安全性。在一个示例中，装置10还包括浓度分析仪，经由例如气动阀连接至气体管道，检测和分析气体管道中的气体浓度，并输出分析结果。浓度分析仪可以作为旁支连接至气体管道。采集控制部105可以采集浓度分析仪输出的分析结果，并根据分析结果执行相应的控制。例如，当首次使用装置10、对储气罐101中的气体进行置换、或者进行计量表更换时，采集控制部105可以开启气动阀，命令浓度分析仪检测和分析气体管道中的气体浓度。当分析结果指示气体管道中的气体浓度满足要求时，例如检测到的浓度与被测气体的标准浓度之差在预定容限范围(例如，小于1%)内时，才命令装置10进行后续的测量和标定操作。浓度分析仪可以是关键成分分析仪，例如在天然气作为被测气体的情况下，浓度分析仪可以是CH4分析仪，用于检测和分析关键成分CH4的浓度。使用关键成分浓度分析仪来判断气体置换、气体清扫等过程是否完成，功能灵活且成本较低，特别适应于气体组份多样而可变的复杂环境。在一个示例中，装置10还包括调压风机，设置在储气罐101的出气口 Ex和/或进气口 En处，用于产生气体在气体管道中循环流动所需的压力。在一个示例中，装置10还包括真空泵，经由例如电磁阀连接至储气罐101，用于对储气罐101抽真空。例如，当首次使用装置10或者对储气罐101中的气体进行置换时，采集控制部105可以开启电磁阀，并命令真空泵从储气罐101抽出气体，以便随后向储气罐101中输入被测气体。在一个示例中，装置10还包括:第一惰性气体进气口，经由例如手动阀连接至计量表101的进气口，向计量表101输入惰性气体；以及第一惰性气体出气口，经由例如手动阀连接至计量表101的出气口，从计量表101中排出惰性气体。为计量表101提供惰性气体进出气口，可以执行对计量表101的气体清扫。例如，在逐个计量表的标定过程中，需要更换被标定的计量表。在更换计量表时，首先中断被测气体在当前计量表中流动。例如通过关闭计量表两侧的阀门实现中断。然后，取下当前计量表，并安装下一计量表。由于计量表中一般残留有空气，需要用惰性气体排出表中残留的空气。这里，惰性气体可以是氮气。此时，可以打开手动阀，从第一惰性气体进气口向计量表输入氮气，并且从第一惰性气体出气口排出氮气。这种氮气清扫可以确保在测量实际气体之前排出表计中残留空气，在使用可燃气体作为被测气体时可以确保安全性。可以执行氮气清扫之后，通入被测气体，并且在检测到气体管道中的气体浓度与被测气体的标准浓度之差小于预定容限时，认为计量表置换结束，可以开始计量表的正式测量和标定。此外，在被测气体不变的情况下，可以通过关闭阀门等将计量表部分隔离出来，进行分段式惰性气体清扫，而不必对整个储气罐和气体管道进行清扫，加快了清扫速度，提高表计更换的灵活性，为仪表的定期校准和被测表计的更换提供了方便，同时也避免了被测气体的过度浪费，节约了测试成本。在一个示例中，装置10还包括第二惰性气体进气口，设置在储气罐101上。惰性气体吹扫装置可以经由阀门连接至第二惰性气体进气口，向储气罐101中吹扫惰性气体，以置换储气罐101和气体管道中的气体。装置10还包括第二惰性气体出气口，在储气罐进气口 En附近经由阀门连接至气体管道，从储气罐101和气体管道中排出惰性气体。当对储气罐101中的气体进行置换时，为确保安全并且排出先前被测气体的残留影响，需要对储气罐101和气体管道进行气体清扫。可以采用例如氮气作为清扫气体。此时，可以打开阀门，启动氮气清扫装置，通过第二惰性气体进气口向储气罐101吹扫氮气，同时打开阀门从第二惰性气体出气口排出氮气。在清扫一段时间之后，可以检测和分析气体管道中的气体浓度。当分析结果指示被清扫的被测气体的浓度小于预定浓度门限，例如1%时，停止吹扫氮气。然后，对储气罐101抽真空。接着向储气罐101和气体管道中输入另一被测气体，检测和分析气体管道中的气体浓度。当分析结果指示检测的浓度与输入的另一气体的标准浓度之差小于预定容限时，停止输入另一气体，气体输入或置换结束。这种氮气清扫可以确保在测量实际气体之前排出残留空气或前一被测气体，确保测量的准确性，并且在使用可燃气体作为被测气体时可以确保安全性。根据本发明示例实施例，可以使用手动阀、气动阀和电磁阀三种阀门，结合采集控制部105实现安全、快速和准确的控制。例如，为了安全考虑，装置10中与被测气体直接接触的阀门，均采用气动阀控制，例如阀门V1、V2和V3。与被测气体不接触的部分，可以采用电磁阀直接控制，例如连接真空泵的阀门、连接惰性清扫装置的阀门等。一些不需要自动控制的部分，可以采用手动阀，例如流量控制阀104中的阀门。对于气动阀，可以通过稳压气缸来产生气动阀控制所需的稳定压力空气。采集控制部105可以连接至稳压气缸，经由稳压气缸执行气动阀控制。以上参照图1描述了根据本发明示例实施例的计量表标定装置及其多种变体。图2示出了根据本发明示例实施例的计量表标定装置的采集控制连接示意图。该示意图仅为示例和说明目的，本发明实施例不限于此。相比于图1，图2中的相同组件采用相同的附图
标记如图2所示，采集控制105包括主控计算机201和可编程逻辑电路(PLC)控制柜202。PLC控制柜202是根据设计被编程的控制电路。主控计算机201与标准器102、计量表103、温压表(温度压力表)203和浓度分析仪204连接，以进行相应的信息采集。主控计算机201还连接至PLC控制柜202，并经由PLC控制柜202连接至装置10中的电磁阀，例如连接真空泵的电磁阀V4、连接惰性清扫装置的电磁阀V5等等，以经由PLC控制柜202控制电磁阀。主控计算机2 01还经由PLC控制柜202连接至稳压汽缸205，控制稳压汽缸205产生气动阀控制所需的稳定压力空气，以控制例如气动阀V1、V2和V3的开关。除了信息采集和控制，主控电脑201还根据采集的信息，根据气态方程完成必要的温压补偿，并进行误差分析，以便用于计量表103的标定。下面结合图1和图3描述根据本发明示例实施例的计量表标定方法的示意流程图。如图3所示，在步骤302，安装待标定的计量表103，并确定标定装置10是否是首次使用。如果是首次使用，则储气罐101中充满空气，方法300可以前进到步骤304，直接对储气罐101抽真空。如果不是首次使用，则为安全目的和彻底排除前一被测气体的残留影响，方法300可以前进到步骤306，开启第二惰性气体进出气口，进行例如氮气清扫。在清扫一段时间之后，方法300再前进到步骤304，对储气罐101抽真空。然后，在步骤308，由气源向储气罐101输入被测气体，并且开启阀门V1、V2和V3，使被测气体在气体管道中循环流动。此时可以开启调压风机，产生气体在气体管道中循环流动所需的压力。在步骤310，利用浓度分析仪检测和分析气体管道中被测气体的浓度。在步骤312，判断气体浓度是否满足预定容限。如果不满足，方法300返回到步骤310，继续检测和分析气体管道中被测气体的浓度。如果满足，方法300前进到步骤314，利用压力检测装置检测气体管道中的气体压力。在步骤316，判断检测的压力是否满足稳压条件。如果不满足，方法300返回到步骤314，继续检测气体管道中的气体压力。如果满足，方法300前进到步骤318，调节流量调节阀104，设定一种流速。然后，在步骤320，采集标准器102输出的标准流速值Qref、计量表103输出的测量流速值Q、以及温度压力表输出的温度和压力信号。在步骤322，根据温度和压力信号，对标准流速值Qref和测量流速值Q进行温压补偿。在步骤324，根据经补偿的标准流速值Qref和测量流速值Q，计算计量表103的计量误差。在步骤326，判断计量误差是否大于误差门限。如果不大于误差门限，方法300前进到步骤328，判断是否是标定所需的最后一个流速值。如果不是最后一个，则方法300前进到步骤330，再调节流量调节阀104以设定另一种流速，然后返回到步骤320。如果在步骤326判断计量误差大于误差门限，在步骤332，对计量器103中存储的流速值与流量传感器的输出电压之间的关系参数进行校正，使得在当前流速值下计量误差不大于误差门限。然后，方法300返回到步骤328。这样，当针对标定所需的所有流速值执行方法300之后，在步骤328确定不再有其他流速值，方法300前进到步骤334，用校正后的关系参数更新计量器中存储的关系参数，完成计量表103的标定。图3仅是为了示意和说明根据本发明示例实施例的计量表标定方法，其中各个步骤可以根据设计和需求而省略或调整，步骤的执行顺序也可以调整和改变，这些省略、调整和改变均在本发明范围内。图4示出了根据本发明示例实施例的计量表标定方法中气体置换过程400的示意流程图。当用另一气体置换当前被测气体时，可以执行方法400。在步骤402，关闭气源接口 S和气动阀V3，中断气体的循环通道。在步骤404，打开电磁阀V5和第二惰性气体出气口，形成氮气输入和氮气排空通道，并开始氮气清扫。在步骤406，打开浓度分析仪与气体管道之间的气动阀，启动浓度分析仪，检测和分析气体管道中气体浓度。在步骤408，根据分析结果，判断被测气体的浓度是否小于安全门限ε。如果浓度不小于安全门限ε，方法400返回到步骤404，继续氮气清扫，并在步骤406实时检测气体浓度。如果在步骤408判断浓度小于安全门限ε，则认为管道中的被测气体基本排出，在步骤410关闭电磁阀V5和第二惰性气体出气口，停止氮气清扫过程，同时开始启动真空泵对储气罐101抽真空。在步骤412，在真空状态形成后打开气源接口 S，开始输入另一被测气体。在步骤414，浓度分析仪，检测和分析气体管道中该被测气体的浓度。在步骤416，判断检测到的浓度与被测气体浓度的标准值之差是否小于预定容限。如果判断小于预定容限，方法400前进到步骤418，关闭浓度分析仪与气体管道之间的气动阀，打开气动阀V3，气体置换过程完成。如果在步骤416判断差值不小于预定容限，则方法400返回到步骤412，继续输入另一被测气体，并继续检测和分析气体浓度。方法400适用于被测气体是可燃的混合气体的情况，能够针对不同组份的气体量，提供安全可靠的置换过程。图5示出了根据本发明示例实施例的计量表标定方法中计量表置换过程的示意流程图。当需要更换待标定的计量表时，可以使用图5所示方法500。在步骤502，例如通过关闭计量表两侧的阀门中断气体在计量表中的流动。在步骤504，取下当前计量表，并安装下一待标定的计量表。由于计量表中一般残留有空气，需要用惰性气体排出表中残留的空气。惰性气体可以是氮气。因此，在步骤506，可以通过打开手动阀，从第一惰性气体进气口向计量表输入氮气，并且从第一惰性气体出气口排出氮气，执行针对计量表的氮气清扫。在执行了一段时间的氮气清扫并足以排出计量表中的空气之后，在步骤508关闭第一惰性气体进出气口，并打开计量表两侧的阀门，以通入被测气体。然后，在步骤510，打开浓度分析仪与气体管道之间的气动阀，启动浓度分析仪，检测和分析气体管道中气体浓度。在步骤512，判断检测到的浓度与被测气体浓度的标准值之差是否小于预定容限。如果在步骤512判断差值不小于预定容限，方法500返回到步骤510，继续检测和分析气体管道中气体浓度。如果在步骤512判断差值小于预定容限，方法500前进到步骤514，关闭浓度分析仪与气体管道之间的气动阀，计量表置换过程完成。此后可以开始计量表的正式测量和标定。方法500能够实现快捷、安全的表计更换流程，通过分段式氮气清扫过程加快了清扫速度，提高表计更换的灵活性。以上所述是本发明的示例实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种计量表标定装置，包括: 标准器，连接至存储有被测气体的储气罐的出气口，输出标准流速值； 流速调节阀，连接至储气罐的进气口，用于设定气体流速，标准器输出的标准流速值表示所设定的流速；以及 采集控制部，采集和处理用于标定计量表的数据，并控制所述装置的操作； 其中，待标定的计量表连接在标准器与流速调节阀之间，储气罐、标准器、计量表、流速调节阀通过气体管道连接，形成闭环结构。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，计量表测量流经气体的流速并输出测量流速值，采集控制部采集标准器输出的标准流速值和计量表输出的测量流速值，并根据测量流速值与标准流速值之间的偏差，计算计量表的计量误差，所述计量误差用于标定计量表。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括:温度压力表，分别设置在标准器和计量表附近，用于分别检测标准器和计量表处的温度和压力，并输出相应的温度和压力信号； 其中，采集控制部采集温度压力表输出的温度和压力信号，并在处理所采集的测量流速值和标准流速值之前对这些流速值进行温压补偿。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括:压力检测器，连接至储气罐和气体管道，检测储气罐和气体管道中的气体压力，输出相应的压力信号； 其中，采集控制部采集压力检测器输出的采集压力信号，并根据压力信号执行相应的控制。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括:浓度分析仪，连接至气体管道，检测和分析气体管道中的气体浓度，并输出分析结果； 其中，采集控制部采集浓度分析仪输出的分析结果，并根据分析结果执行相应的控制。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括:调压风机，设置在储气罐的出气口和/或进气口处，用于产生气体在气体管道中循环流动所需的压力。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括:真空泵，连接至储气罐，用于对储气罐抽真空。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括:第一惰性气体进气口，连接至计量表的进气口，向计量表输入惰性气体；以及 第一惰性气体出气口，连接至计量表的出气口，从计量表中排出惰性气体。
9.根据权利要求1所述的装置，还包括:第二惰性气体进气口，设置在储气罐上，惰性气体吹扫装置连接至第二惰性气体进气口，向储气罐中吹扫惰性气体，以置换储气罐和气体管道中的气体；以及 第二惰性气体出气口，在储气罐进气口附近连接至气体管道，从储气罐和气体管道中排出惰性气体。
10.根据权利要求1所述的装置，其中标准器与储气罐出气口之间、标准器与计量表之间、流量调节阀与储气罐进气口之间分别经由气动阀连接， 所述装置还包括:稳压气缸，产生气动阀控制所需的稳定压力空气； 采集控制部还连接至稳压气缸，经由稳压气缸执行气动阀控制。
11.根据权利要求1所述的装置，其中被测气体是混合气体。
12.—种计量表标定方法,包括: a)使储气罐中存储的被测气体从储气罐出气口流出，经由气体管道流经标准器、计量表和流速调节阀，并从储气罐进气口回到储气罐； b)由流速调节阀调节和设定气体流速； c)由标准器输出标准流速值，该标准流速值表示所设定的气体流速； d)由计量表测量气体的流速并输出测量流速值； e)根据测量流速值与标准流速值之间的偏差，计算计量表的计量误差，并根据计量误差来标定计量表。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，流速调节阀设定至少两个气体流速， 根据计量误差来标定计量表包括: 针对每个流速值，将计量误差与误差门限相比较； 对于计量误差大于误差门限的各个流速值，对计量器中存储的流速值与流量传感器的输出电压之间的关系参数进行校正，使得计量误差不大于误差门限；以及用校正后的关系参数更新计量器中存储的关系参数。
14.根据权利要求12所述的方法，在步骤e)之前，还包括: 检测标准器和计量器位置处的温度和压力；以及 利用检测的温度和压力，对测量流速值和标准流速值进行温压补偿。
15.根据权利要求12所述的方法，在步骤b)之前，还包括: 检测储气罐和气体管道中的气体压力； 其中，当气体压力满足稳压条件时，执行步骤b)-e)。
16.根据权利要求12所述的方法，当用另一气体置换被测气体时，还包括: 向储气罐和气体管道中吹扫惰性气体； 检测和分析气体管道中的气体浓度； 当分析结果指示被测气体的浓度小于预定浓度门限时，停止吹扫惰性气体； 对储气罐抽真空； 向储气罐和气体管道中输入所述另一气体； 检测和分析气体管道中的气体浓度； 当分析结果指示检测的浓度与所述另一气体的标准浓度之差小于预定容限时，停止输入另一气体，气体置换结束。
17.根据权利要求12所述的方法，当用另一计量表置换当前计量表时，还包括: 中断被测气体在当前计量表中流动； 取下当前计量表，并安装所述另一计量表； 用惰性气体排出所述另一计量表中残留的空气； 通入被测气体，使得被测气体充满更新后的计量表； 检测和分析气体管道中的气体浓度；以及 当分析结果指示检测的浓度与被测气体的标准浓度之差小于预定容限时，计量表置换结束。
全文摘要
公开了一种计量表标定装置和方法，该装置包括标准器，连接至存储有被测气体的储气罐的出气口，输出标准流速值；流速调节阀，连接至储气罐的进气口，用于设定气体流速，标准器输出的标准流速值表示所设定的流速；以及采集控制部，采集和处理用于标定计量表的数据，并控制所述装置的操作。待标定的计量表连接在标准器与流速调节阀之间，储气罐、标准器、计量表、流速调节阀通过气体管道连接，形成闭环结构。根据本发明示例实施例的装置和方法，形成气体的封闭循环流动，确保了使用有毒、有害、可燃等危险性气体作为标定介质时的安全性，能够使用任意组份的实测气体作为标定介质，保证标定结果可直接用于实际工作过程。
文档编号G01F25/00GK103175589SQ20111044041
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者董胜龙, 李国国, 张连奎, 杨小光, 李龙 申请人:新奥科技发展有限公司