一种天然气循环流量标准试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天然气循环流量标准试验系统，尤其是涉及气体流量计量仪表天然气实流检测的流量标准试验系统。
【背景技术】
[0002]标准表法是用标准流量计作为流量标准来检定流量计的方法，这种方法量值传递方便、流量范围广、检定效率高，在各国都得到了普遍的发展。活塞式流量标准装置是最近几年发展比较迅速的一类标准装置，比较适用于中小流量计量。
[0003]目前，大多数气体流量计的检定校准都采用空气作为实验介质，一是因为空气取材广泛，二是因为空气较为安全。但是采用空气忽略了被检流量计实际流通介质的性质对计量产生的影响，例如热式质量流量计，其测得的质量流量与气体的物理性质有关，采用空气进行流量试验不足以反映真实使用环境下的计量准确度情况。
【发明内容】
[0004]为了解决【背景技术】中存在的问题，本发明提供了一种天然气循环流量标准试验系统，该系统采用标准表法气体流量标准装置和活塞式气体流量标准装置作为标准流量发生系统。两套系统均可实现天然的循环流动，实现气体流量仪表的天然气实流试验。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
由气源、标准流量发生系统、被检表台位、安保系统、上下位机控制系统和管路六部分组成；气源放置在一个相对独立的具有隔爆功能的空间内；标准流量发生系统、被检表台位和管路构成天然气循环硬件系统；安保系统中的天然气报警器根据该系统安置房间的面积安装若干个，残氧分析仪安置在该天然气循环系统的排气口附近；下位机控制系统控制整个系统中所有阀门的开闭、装置的运行、设备的运转、流量计和传感器数据的采集和存储等；上位机为一台防爆电脑，主要负责人机交互。
[0006]所述气源包括氮气和天然气两种气体，分别装于标准气瓶内。天然气为试验介质。在向该试验系统充入天然气之前需先用氮气对整个试验系统管路进行吹扫，排出空气，以免残余氧气与天然气混合造成爆炸隐患；被检表更换后也需要用氮气对被检表台位处的管路内气体进行吹扫，以免管道内混入氧气。
[0007]所述标准流量发生系统包括用于产生大流量的标准表法气体标准流量发生系统和产生中小流量的活塞式气体标准流量发生系统。标准表法气体标准流量发生系统主要包括温度控制器、标准流量计、防爆风机、流量调节阀、缓冲罐以及阀门；防爆风机为气体循环流动提供动力，其输出流量由变频器进行调节；流量调节阀对流量进行精确调节，使得管道内流量达到被检流量点附近；缓冲罐对从风机出来的气体起到缓冲稳定的作用，使得管道内流量波动小；温度控制器将从风机出来的温度较高的气体冷却至室温；标准流量计为标准表法气体标准流量发生系统的标准器，其指示流量即为标准流量。活塞式气体标准流量发生系统主要包括一套双腔室活塞式气体流量校准器和若干阀门；双腔室活塞式气体流量校准器为活塞式气体标准流量发生系统的标准器，同时也是气体流动的动力源；双腔室活塞式气体流量校准器中活塞在前进状态和后退状态均可对被检表进行流量试验。
[0008]在对被检表进行流量试验时，试验介质天然气需要收集并做下一次试验所用。在标准表法气体标准流量发生系统中，所有管路、阀门和设备共同形成一个闭环系统，经过被检表的试验介质通过风机增加压力，进入下一轮流动。在活塞式气体标准流量发生系统中，先将双腔室活塞式气体流量校准器的一个腔作为工作腔，另一个腔作为试验介质收集腔，待工作腔容积到达最小值时，活塞停止运动；下一轮试验时，活塞向反方向运动，此时，原先的工作腔变为试验介质收集腔，原先的试验介质收集腔变为工作腔，如此往复循环。
[0009]所述被检表台位并联有适合不同规格口径被检表的检测线，每条检测线可同时完成多个被检表的检测。为了满足不同进气方向(左进气和右进气)的被检表，被检表台位可以通过阀门的切换实现左右进气的转换。
[0010]所述安保系统包括天然气报警器和残氧分析仪。天然气报警器用于检测房间内天然气浓度，及时发出报警，防止发生爆炸，需要根据该试验系统安置的空间情况合理布局，安装若干个。当用氮气对系统管路、仪器设备中的空气进行吹扫时，利用残氧分析仪监控吹扫出的气体中氧气含量，该氧气含量可以用于表征系统内氧气含量，当氧气含量低于某一值时方可向系统内注入天然气。
[0011]所述上下位机控制系统由防爆电脑和控制元器件组成，其中，所有控制元器件需安装在防爆电控柜内。整个系统中所有传感器、电控设备和阀门需具有防爆特性。
[0012]本发明具有的有益效果是:
1、本发明采用天然气作为实验介质对流量计量仪表进行流量试验，充分考虑了介质成分对被检仪表测量精度的影响，使得检测结果更为准确可靠。
[0013]2、本发明采用的实验介质天然气在整个试验系统中循环利用，损耗非常小，且更为安全。
[0014]3、本发明采用标准表法和活塞式两种原理的标准器，流量范围更广。
[0015]4、本发明通过阀门的开闭即可对被检表台位的左、右进气进行切换，扩大了被检表适用范围。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图。
[0017]图中:1、天然气报警器，2、气瓶柜，3、防爆电脑，4、防爆电控柜，5、电机，6、双腔室活塞式气体流量校准器，7、真空栗，8、缓冲罐，9、变频器，10、防爆风机，11、流量调节阀，12、标准表，13、温度控制器，14、被检表台位，15、残氧分析仪，16、阀1，17、阀2，18、阀3，19、阀4，20、阀 5，21、阀 6，22、阀 7，23、阀 8，24、阀 9，25、阀 10，26、阀 11，27、阀 12，28、阀 13，29、阀 14，30、阀 15，31、阀 16，32、阀 17，33、阀 18，34、阀 19，35、阀 20，36、阀 21，37、阀 22，38、阀 23，39、阀 24，40、阀 25，41、阀 26，42、阀 27，43、阀 28，44、阀 29，45、阀 30，46、阀 31，47、阀32，48、阀33，49、阀34，50、阀35，51、阀36，52、标准表法气体标准流量发生系统，53、活塞式气体标准流量发生系统，54、上下位机控制系统，55、活塞，56、I号检测线。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0019]如图1所示，本发明由气源2、标准流量发生系统52/53、被检表台位14、安保系统、上下位机控制系统54和管路六部分组成；气源2放置在一个相对独立的具有隔爆功能的空间内；标准流量发生系统52/53、被检表台位14和管路构成天然气循环硬件系统；安保系统中的天然气报警器1根据该系统安置房间的面积安装若干个，残氧分析仪15安置在该天然气循环系统的排气口附近；下位机控制系统控制整个系统中所有阀门的开闭、装置的运行、设备的运转、流量计和传感器数据的采集和存储等；上位机为一台防爆电脑3，主要负责人机交互。
[0020]如图1所示，气源2包括氮气和天然气两种气体，分别装于标准气瓶内。天然气为试验介质。在向该试验系统充入天然气之前需要先用氮气对整个试验系统管路内的空气进行吹扫，排出空气，以免残余氧气与天然气混合造成爆炸隐患；被检表更换后也需要用氮气对被检表台位处的管路内气体进行吹扫，以免管道内混入氧气。
[0021 ] 如图1所示，标准流量发生系统52/53包括用于产生大流量的标准表法气体标准流量发生系统52和产生中小流量的活塞式气体标准流量发生系统53。标准表法气体标准流量发生系统52主要包括温度控制器13、标准流量计12、防爆风机10、流量调节阀11、缓冲罐8以及阀门；防爆风机10为气体循环流动提供动力，其输出流量由变频器9进行调节；流量调节阀11对流量进行精确调节，使得管道内流量达到被检流量点附近；缓冲罐8对从风机出来的气体起到缓冲稳定的作用，使得管道内流量波动小；温度控制器13将从风机出来的温度较高的气体冷却至室温；标准流量计12为标准表法气体标准流量发生系统52的标准器，其指示流量即为标准流量。活塞式气体标准流量发生系统53主要包括一套双腔室活塞式气体流量校准器6和若干阀门；双腔室活塞式气体流量校准器6为活塞式气体标准流量发生系统53的标准器，同时也是气体流动的动力源；双腔室活塞式气体流量校准器6中活塞55在前进状态和后退状态均可对被检表进行流量试验。
[0022]如图1所示，在对被检表进行流量试验时，试验介质天然气需要收集并做下一次试验所用。在标准表法气体标准流量发生系统52中，所有管路、阀门和设备共同形成一个闭环系统，经过被检表的试验介质通过风机10增加压力，进入下一轮流动。在活塞式气体标准流量发生系统53中，先将双腔室活塞式气体流量校准器6的一个腔作为工作腔，另一个腔作为试验介质收集腔，待工作腔容积到达最小值时，活塞55停止运动；下一轮试验时，活塞55向反方向运动，此时，原先的工作腔变为试验介质收集腔，原先的试验介质收集腔变为工作腔，如此往复循环。
[0023]如图1所示，被检表台位14并联有适合不同规格口径被检表的检测线，每条检测线可同时完成多个被检表的检测。为了满足不同进气方向(左进气和右进气)的被检表，被检表台位14可以通过阀门的切换实现左右进