高温气体流量测量标准装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种标准装置，具体涉及一种高温气体流量测量标准装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]在对气体流量计标定的过程中，通常使用的标定介质为常温空气，且被检流量计处于常温环境中。然而在一些实际生产场合中，气体流量计所测量的气体介质温度较高，且流量计所处环境温度高于常温，测量介质温度和工作环境温度的改变将会致使流量计中金属件膨胀、传感器误差变大等问题，使得流量计在常温下标定的性能参数不再适用于高温场合，直接影响流量计的测量结果，因此，需要一个能标定流量计在高温气体下的工作特性的标准装置。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提供了一种高温气体流量测量标准装置及其检测方法。
[0004]为解决以上问题，本发明采用了以下技术手段:
高温气体流量测量标准装置，包括流量调节装置、标准流量装置、管道气体加热装置和流量计检定装置。
[0005]所述的流量调节装置包括风机、变频器、电动调节阀、空气过滤器、冷却室，所述风机安装于空气过滤器下游，与变频器相连，风机转速受变频器控制，所述电动调节阀安置安装于整个装置下游，所述空气过滤器安装于气体入口下游，所述第一冷却室安装于风机下游，所述第二冷却室安装于电动调节阀上游。
[0006]所述的标准流量装置采用容积式流量计，安装于第一冷却室下游。
[0007]所述的管道气体加热装置包括加热管段、电热丝、管道隔热材料、功率控制器、温度传感器、压力传感器，所述管道隔热材料包裹于加热管段外，所述电热丝安置于加热管段内，与功率控制器相连，所述的温度传感器分别安装于加热管道上、下游，所述的压力传感器安装于加热装置上游。
[0008]所述的流量计检定装置包括环境温度控制室、温度调节器、风扇、温度传感器、压力传感器；其中被检气体流量计安装于环境温度控制室中，连接于管道气体加热装置下游，所述风扇安装于环境温度控制室顶部，所述温度调节器安装于环境温度控制室底部，所述压力传感器安装于被检气体流量计上游，所述温度传感器安装于被检气体流量计下游。
[0009]进一步说，所述的标准装置中的气体介质是空气。
[0010]进一步说，所述的容积式流量计是罗茨流量计。
[0011]进一步说，所述的标准装置所能达到的流量范围为5?200m3/h，管道内气体及环境温度控制室工作温度范围为常温?600°C。
[0012]用于高温气体流量测量标准装置的检测方法，包括以下步骤: I)根据被检气体流量计的流量范围，设定不同的流量测试点。
[0013]2)保持环境温度控制室温度不变，通过调节管道气体加热装置的输出功率改变流通空气的温度，建立由常温至600°C的温度测试点，记录被检气体流量计的数据。
[0014]3)保持管道内介质温度不变，通过调节安装于环境温度控制器底部的温度调节器，改变被检流量计周围环境的温度，建立由常温至600°C的温度测试点，记录被检气体流量计的数据。
[0015]4)将不同介质温度、外界环境温度下被检气体流量计测得的流量数据与标准流量装置测得的流量数据相比较，分析被检流量计在温度影响下的工作特性。
[0016]本发明的有益效果在于:解决了气体流量计在常温下标定，高温下使用而造成的测量结果不准确的问题，充分考虑了气体流量计在实际使用中温度对其的影响，包括流量计所测介质的温度和流量计工作所处的环境温度，使气体流量计的标定更加全面准确。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的控制系统原理图。
[0018]图2为本发明的装置结构图。
[0019]图3为本发明的管道气体温度控制原理框图。
[0020]图4为本发明的流量控制原理框图。
[0021]图中:1、气体入口，2、空气过滤器，3、风机，4、第一冷却室，5、第一压力传感器，6、第一温度传感器，7、标准表，8、第二压力传感器，9、第二温度传感器，10、管道气体加热装置，11、第三温度传感器，12、环境温度控制室、13、被检气体流量计，14、风扇，15、第三压力传感器，16、第四温度传感器，17、温度控制器，18、第二冷却室，19、电动调节阀。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0023]如图1所示，本发明的控制系统由上位机部分、下位机部分、数据采集部分和执行器部分组成。所述上位机为PC，采用LabVIEW软件编写控制程序，可在人机交互界面设定温度值、流量值，控制装置运行和停止，上位机通过以太网协议实现与下位机之间数据的接收、发送，可根据所测数据生成对被检流量计的检定报告。所述的下位机部分包括可编程控制器PLC、AD模块和DA模块。AD模块将温度传感器、压力传感器、流量计输出的模拟信号转化为数字信号传输至可编程控制器PLC，实现数据的采集。DA模块将数字信号转化为模拟控制信号输出，实现对执行器的控制。所述数据采集部分包括温度传感器、压力传感器、标准流量计和被检流量计，输出信号为标准4?20mA的模拟信号。所述执行器部分包括电动调节阀、变频器、功率控制器和温度调节器，变频器通过接收PLC所输出的PWM信号，输出不同PWM信号，控制风机的转速，电动调节阀通过接收电流模拟信号调节开度，二者共同作用实现对流量的控制，功率控制器与温度调节器通过接收标准4?20mA的模拟信号，分别控制流出加热管段的气体温度和环境温度控制室内的温度。
[0024]如图2所示，所述风机3安装于空气过滤器下