一种气体流量计的体积修正仪的校准装置的制作方法

本申请涉及流体计量技术领域，特别涉及一种气体流量计的体积修正仪的校准装置。

背景技术：

随着科技的进目前我国的天然气贸易仍采用体积流量的方式进行。采用的也多是气体流量计+燃气体积修正仪(以下简称“体积修正仪”)的形式。采用的气体流量计多为涡轮流量计、罗茨(腰轮)流量计等；然而不论是何种类型的流量计都只能计量天然气在工作条件(20℃，101.325kpa)下的累积体积流量。而天然气的累积体积流量受到天然气实时压力和温度的影响。在高压(或低压)以及高温(或低温)的环境中，天然气累积体积流量将受到比较明显的影响，甚至会产生呈倍数的变化，远大于基表可能带来的误差。此时如果仍然采用工况条件下的累积体积流量来进行贸易结算，不符合公平贸易的原则。以此，就需要体积修正仪来辅助贸易结算。

体积修正仪的类型根据其压力、温度传感器是否易于从流量计基表上拆卸下来划分为两种类型:压力传感器和温度传感器及安装接头均内置于流量计基表，很难拆卸，称为一体式体积修正仪，只能作为整体进行校准；压力传感器接头和温度传感器接头均为外置接口，较易拆卸，称为分体式体积修正仪，可分别与体积修正仪校准标准装置的压力测量部分和温度测量部分连接进行校准。现今国内市场这两种构型的体积修正仪均存在且数量众多，为保证燃气贸易结算的公平公正，对体积修正仪的校准工作的覆盖全面性和结论准确性提出了更高的要求，目前检测修正仪的特点是：

现有技术中所有修正仪校准装置多采用分步法对修正仪的流量、压力、温度分别进行校准，分别给出瞬时流量、压力示值及温度示值误差。

现有技术中的校准装置在进行校准工作时，需将体积修正仪的压力和温度传感器拆卸后接入标准装置中，校准步骤繁琐且数据误差较大；且一体式体积修正仪因为压力、温度传感器设计结构的特殊性或所用材质的特性，其传感器难以拆下，因此现有校准装置无法适用于一体式体积修正仪。

技术实现要素：

本申请要解决是现有技术中气体流量计体积修正仪的校准装置校准步骤繁琐、数据误差较大且难以应用于一体式体积修正仪的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种气体流量计的体积修正仪的校准装置，包括温度校准装置、压力校准装置、数据采集设备和工控机；

所述温度校准装置包括恒温箱，所述恒温箱内设有用于固定所述气体流量计的固定装置；

所述压力校准装置包括气体供应装置，所述气体供应装置包括与所述气体流量计的压力测试通道连通的气体管路；

所述数据采集设备上设有用于与所述流量计体积修正仪连接的通讯接口；

所述数据采集设备和所述压力校准装置均与所述工控机连接。

进一步地，所述温度校准装置还包括温度测量装置，所述温度测量装置设于所述固定装置上；

所述温度测量装置与所述数据采集设备连接。

进一步地，所述温度测量装置包括温度计。

进一步地，所述温度校准装置还包括空气循环系统，所述空气循环系统与所述恒温箱连接。

进一步地，所述压力校准装置还包括压力调整装置；

所述压力调整装置分别与所述气体供应装置和所述工控机连接。

进一步地，所述压力调整装置包括压力校验仪。

进一步地，所述气体供应装置包括高压氮气瓶。

进一步地，所述固定装置包括第一法兰盘和第二法兰盘；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘固定于气体流量计的两端。

进一步地，所述第一法兰盘上设置有温度测试孔。

进一步地，所述第一法兰盘上设有与所述气体流量计的压力测试通道连通的通孔，所述气体管路与所述通孔连通。

采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

本申请提供的气体流量计的体积修正仪的校准装置中温度校准装置采用恒温箱，能够用于一体式燃气流量计连同体积修正仪的整体放入，并实现温度自动调节；压力校准装置与工控机连接，能够实现一体式气体流量计连同体积修正仪的整体自动加压；数据采集设备与工控机连接，能够通过工控机进行数据处理，减少了人为干扰，提高了数据的准确性；且该校准装置能够对一体式体积修正仪进行温度、压力的统一校准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种气体流量计的体积修正仪的校准装置的示意图。

以下对附图作补充说明：

1-恒温箱；2-固定装置；3-气体供应装置；4-数据采集设备；5-工控机；6-温度测量装置；7-压力调整装置；8-第一法兰盘；9-第二法兰盘；10-打印设备。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参见图1，图1为本申请实施例一种气体流量计的体积修正仪的校准装置的示意图，该校准装置包括温度校准装置、压力校准装置、数据采集设备4和工控机5；本申请实施例提供的校准装置不仅可以应用于分体式体积修正仪，也可以应用于一体式体积修正仪(即压力传感器和温度传感器及安装接头均内置于流量计基表的一体式体积修正仪)中；该气体流量计可以为燃气流量计，也可以为其他种类气体的气体流量计；

温度校准装置包括恒温箱1，恒温箱1内设有用于固定气体流量计的固定装置2；固定装置2可以包括第一法兰盘8和第二法兰盘9；第一法兰盘8和第二法兰盘9固定于气体流量计的两端。

本申请实施例中，温度校准装置还包括温度测量装置6，温度测量装置6设于固定装置2上；温度测量装置6与数据采集设备4连接。

本申请实施例中，温度测量装置6我可以为温度计，该温度计为标准温度计。也可以为其他测量温度的标准仪器，例如传感器等。本申请实施例中，第一法兰盘8上设置的温度测试孔能够用于放置温度计，可使标准温度计尽可能靠近被检温度传感器，提高校准数据的准确性。

本申请实施例中，温度校准装置还包括空气循环系统，空气循环系统与恒温箱1连接。

本申请实施例中，温度校准装置采用恒温箱1，一体式燃气流量计连同体积修正仪可以整体放入恒温箱1中，并实现温度自动调节，解决了一体式体积修正仪温度传感器无法拆卸所带来的无法校准的问题。恒温箱1与气体循环装置连接诶，使得恒温箱1具有气体循环功能，能够实现热空气的循环流动，快速升温降温至预先设定好的校准温度点。减少恒温箱1升温降温所需要的时间，提高工作效率。

本申请实施例中，压力校准装置包括气体供应装置3，气体供应装置3包括与气体流量计的压力测试通道连通的气体管路；本申请实施例中，第一法兰盘8上设有与气体流量计的压力测试通道连通的通孔，气体管路与通孔连通。压力校准装置均与工控机5连接；

本申请实施例中，用法兰盘固定流量计两端，采用螺丝固定，将气体管路接入气体流量计的压力测试通道，能够实现一体式燃气流量连同体积修正仪的整体自动加压。解决了一体式体积修正仪压力传感器无法拆卸所带来的无法校准的问题。

本申请实施例中，压力校准装置还包括压力调整装置7；压力调整装置7分别与气体供应装置3和工控机5连接。

本申请实施例中，压力调整装置7包括压力校验仪，该压力校验仪可以为中低压校验仪，每个通道包含两个压力模块，能够达到最大压力40bar的检测能力，中低压校验仪可以通过专用压力管路连接到流量计的压力检测通道，通过工控机5控制中低压校验仪实现自动压力调节；

本申请实施例中，气体供应装置3可以为高压氮气瓶，采用高压氮气瓶提供纯净干燥的氮气作为工作介质。

本申请实施例中，数据采集设备4上设有用于与流量计体积修正仪连接的通讯接口；数据采集设备4与工控机5连接。工控机5能够对数据采集设备4采集得到的数据进行处理和存储；

数据采集设备4与体积修正仪之间采用rs485通讯协议传输数据、采用屏蔽导线连接至修正仪内接线端子，通过数据采集器采集校准数据并存储于工控机5内，通过工控机5内特定程序完成数据处理；本申请实施例红，数据采用由工控机自动采集及处理，减少了人为干扰，提高了数据的准确性。

本申请实施例中，工控机5包括控制单元，控制单元包括判断模块，判断模块用于判断转换系数误差、积算误差、压力测量误差与温度测量误差，本申请实施例中的判断模块能够规避需采用流量脉冲信号的流量部分传统校准方法；增加积算误差的直观误差判断，增加了校准结论的直观性与科学性。

本申请实施例中，工控机连接有打印设备10和显示设备。

本申请实施例中，校准装置还包括电源适配器，体积修正仪与电源适配器连接。

下面简要介绍本申请实施例校准装置的工作步骤；包括：

准备阶段：

开启恒温箱1自动升温或降温至设定温度范围，例如，可以为20℃，并保持稳定；

将被检测的气体流量计放置在恒温箱1中固定装置2上，根据流量计口径选择相对应的法兰片，用螺丝拧紧固定。

打开体积修正仪外盖，将数据采集设备4通过专用屏蔽导线与修正仪内部相应的接线端子相连接。

检测阶段：

温度维持20℃恒定，根据体积修正仪最大压力值选定校准的5个压力点，并设置在工控机5系统内；通过专业工装将校准气体管路和法兰片预留的通孔连接，打开高压氮气瓶阀门和减压阀，关闭压力测试通道两端阀门，通过工控机5控制中低压校验仪完成压力点的自动调节和稳定；校准数据由数据采集设备4通过rs485通讯协议自动采集存储于工控机5内，工控机5中判断模块自动进行计算和判断。

打开压力测试通道两端阀门，启动空气循环系统的真空泵，根据体积修正仪最大温度值选定校准的3个温度点，设置恒温箱1的温度至第一个温度点，稳定一段时间后，校准数据由数据采集设备4通过rs485通讯协议自动采集存储于工控机5内，重复操作完成三个温度点的校准，工控机5中判断模块自动进行计算和判断。

使用该校准装置检测一气体流量计的体积修正仪，检测压力传感器、温度传感器、积算误差和转换系数误差，数据如下表1-4所示：

表1压力传感器测试数据

表2温度传感器测试数据

表3积算误差测试数据

表4转换系数误差测试数据

本申请实施例中，被检测的气体流量计的体积修正仪的压力值、温度值、积算值、转换系数可直接读取、采集或自动计算得到，示值误差和结论通过工控机自动判断，全程无人为干扰能够有效提高检测效率和精度。

综上，本申请提供的气体流量计的体积修正仪的校准装置中温度校准装置采用恒温箱，能够用于一体式燃气流量计连同体积修正仪的整体放入，并实现温度自动调节；压力校准装置与工控机连接，能够实现一体式气体流量计连同体积修正仪的整体自动加压；数据采集设备与工控机连接，能够通过工控机进行数据处理，减少了人为干扰，提高了数据的准确性；且该校准装置能够对一体式体积修正仪进行温度、压力的统一校准。

以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。