的第四接口 11连接音速喷嘴28。
[0028]所述的标准容器4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1600_、直径均为DN200。
[0029]在五路切换控制阀27中与音速喷嘴28相连的三通气动阀上方设有光电开关32 ;当此三通气动阀动作时，气缸上下运动光电开关32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。
[0030]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输出端控制真空栗31的电源和五路切换控制阀27的两个三通气动阀的开关阀，音速喷嘴28端部前侧设置的精密铂电阻温度计通过变送器连接PLC的输入端口，标准容器4内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。
[0031]使用过程中，首先计算机通过PLC控制真空栗31和五路切换控制阀27，将标准容器4内压力抽至设定值，通过标准容器4内的精密铂电阻和数字压力计测量标准容器内压力，反馈回计算机，当标准容器内压力到达设定值，关闭真空栗电源，及通过五路切换控制阀27关闭真空栗与标准容器之间的连接。等待标准容器内温度平衡，即两只铂电阻传感器之间温度差|T1-T2| < 0.1°C时开始检测音速喷嘴。首先在计算机中设定检测时间t，开始检测时五路切换控制阀状态为真空栗、排空管路、音速喷嘴相连通，开启真空栗后音速喷嘴中形成“临界流”，稳定3秒后五路切换控制阀自切换至真空栗排空管路相连，音速喷嘴与标准容器相连，并触发光电开关，计时器开始计时PLC收到开始检测的反馈。当计时器时间到达预设时间t后自动关闭控制阀。等待标准容器内温度平衡，即两只铂电阻传感器温度差|T1-T2| ^ 0.1°C时记录标准容器内温度Tl，Τ2和压力P，在计算机中计算得到流经音速喷嘴的质量流量。
[0032]所述的标准容器4置于单侧断层溢流式恒温水浴12内，单侧断层溢流式恒温水浴12内设有支撑梁14，所述标准容器4设置于支撑梁14上；所述的单侧断层溢流式恒温水浴12，其装置主体包括有恒温水浴槽体15、制冷系统、加热系统、槽液循环系统、电气控制系统，其特征在于恒温水浴槽体15内设置的恒温区域为单侧断层溢流式循环方式结构，其中:整个系统的循环水经过制冷系统，加热系统后由槽液循环系统通过给水管注入到恒温区域的缓冲区；在恒温区域的缓冲区与恒温区域之间放置有一个多孔出水孔板18，保证缓冲区内的水自下而上均匀的进入恒温区域与之进行热交换；在恒温区域的一端设置有一个单侧溢流式挡水板，恒温水浴中漫过该单侧溢流式挡水板的那部分水流入待控温区，再由循环栗吸入控温模块，注入恒温水浴缓冲区，完成循环。
[0033]所述的给水管为一端进水，一端封堵上的PVC管，直径25mm，在水浴内长1800mm，每间隔10mm设置有一个出水孔，由于每个孔都存在压降，为了保证每个孔出水量相等，所述出水孔径加工成渐变大小，每个孔的出水量为0.56L/min。上述设计保证了恒温水均匀的进入恒温区域的缓冲区。
[0034]电气控制系统采用P I D调节控制，温度稳定性好，控温精度高。由制冷机持续提供相对恒定的冷量，再由温度控制器，采用PID控制加热系统进行加热补偿，从而将水温恒定在要求的温度范围内。在恒温水浴与缓冲区之间的多孔出水孔板(底面)上方设置一只精度为±0.05°C的铂电阻温度计，通过该铂电阻温度计，测量恒温槽水的温度，温度控制器7根据设定的温度，对固态继电器进行触发，来控制固态继电器负载端的通断，从而调节加热制冷装置的加热量，达到恒温的目的。
[0035]所述的单侧断层溢流式循环方式是指:在恒温水浴一端设置一个高度固定的单侧断层溢流挡板，循环水通过制冷加热系统控温，由循环栗注入恒温水浴缓冲区，经过多空孔板不断流入恒温区域，漫过溢流挡板的水流入待控温区，再被循环栗吸入控温系统，完成循环。
[0036]通过单侧断层溢流式恒温水浴提供大尺寸、高均匀性，低波动性的稳定温场，将PVTt装置的标准容器置于其中，保证了标准容器内气体抽真空后平衡时间不超过6min，检测效率高。
【主权项】
1.高精度pVTt法气体流量标准装置，包括标准容器(4)、五路切换控制阀(27)和控制系统，标准容器(4)内设数字压力计和温度传感器，标准容器(4)表面设有抽真空管路(1 )、数字压力计接口(2)、温度传感器接口(3)、排污孔(5)和检测喷嘴管路(6)，其特征在于:所述五路切换控制阀(27)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(27 )的其余四个接口分别连接真空栗(31)、音速喷嘴(28)、标准容器(4)的抽真空管路(1)和检测喷嘴管路(6)。2.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:在两个三通气动阀相连的连接口中部设有排空管路(7 )。3.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的标准容器(4)由两个相连的柱状容器构成。4.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:在五路切换控制阀(27 )中与音速喷嘴(28 )相连的三通气动阀上方设有光电开关(32 )。5.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:与音速喷嘴(28)相对应地设有气动夹表器。6.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的温度传感器为精密铂电阻传感器。7.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于: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输出端控制真空栗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。8.根据权利要求1所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的标准容器(4)置于单侧断层溢流式恒温水浴(12)内；所述的单侧断层溢流式恒温水浴(12)，其装置主体包括有恒温水浴槽体(15)、制冷系统、加热系统、槽液循环系统、电气控制系统，其特征在于恒温水浴槽体内设置的恒温区域为单侧断层溢流式循环方式结构，其中:整个系统的循环水经过制冷系统，加热系统后由槽液循环系统通过给水管注入到恒温区域的缓冲区；在恒温区域的缓冲区与恒温区域之间放置有一个多孔出水孔板(18)，保证缓冲区内的水自下而上均匀的进入恒温区域与之进行热交换；在恒温区域的一端设置有一个单侧溢流式挡水板，恒温水浴中漫过该单侧溢流式挡水板的那部分水流入待控温区，再由循环栗吸入控温模块，注入恒温水浴缓冲区，完成循环。9.根据权利要求8所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:所述的给水管(19)为一端进水，一端封堵上的PVC管，直径25mm，在水浴内长1800mm，每间隔100mm设置有一个出水孔，由于每个孔都存在压降，为了保证每个孔出水量相等，所述出水孔径加工成渐变大小，每个孔的出水量为0.56L/min。10.根据权利要求8所述的高精度pVTt法气体流量标准装置，其特征在于:电气控制系统采用P I D调节控制；由制冷机持续提供相对恒定的冷量，再由温度控制器，采用PID控制加热系统进行加热补偿，从而将水温恒定在要求的温度范围内；在恒温水浴与缓冲区之间的多孔出水孔板上方设置一只精度为±0.05°C的铂电阻温度计，通过该铂电阻温度计，测量恒温槽水的温度，温度控制器根据设定的温度，对固态继电器进行触发，来控制固态继电器负载端的通断，从而调节加热制冷装置的加热量。
【专利摘要】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。本实用新型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。
【IPC分类】G01F25/00
【公开号】CN205066891
【申请号】CN201520801858
【发明人】王振, 邹海波, 刘洋, 巩晓龙, 尚霜霜, 郝松
【申请人】辽宁省计量科学研究院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月13日