气的转换。
[0024]如图1所示，安保系统包括天然气报警器1和残氧分析仪15。天然气报警器1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15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。
[0025]如图1所示，上下位机控制系统由防爆电脑3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4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。
[0026]本发明的工作原理如下:
该天然气循环流量标准试验系统首次或长期未用之后再次使用前需要对整个系统管路进行吹扫，具体操作为:将被检表安装到台位上，打开整个系统中除安全阀和气瓶开关阀以外的所有阀门；首先打开氮气气瓶的开关阀，高压氮气流经系统中所有管路，将管路中原先存在的空气从排气口挤出；一段时间之后，关闭氮气气瓶开关阀、阀31和阀32，打开真空栗将管道内氮气和空气的混合物抽出，当到达真空栗所能达到的最高真空度时，关闭真空栗；接着，继续之前用氮气吹扫管道内气体的操作，一段时间之后用真空栗再次抽空管道内气体；如此反复“扫-抽”直至残氧分析仪检测出出气口气体中氧气含量低于危险值。关闭氮气气瓶开关阀、阀31和阀32，打开真空栗将管道内气体抽至最高真空度；关闭真空栗，打开天然气气瓶开关阀，高压天然气进入并充满系统管路。
[0027]当进行大流量天然气流量试验时，采用标准表法气体标准流量发生系统。假设使用I号检测线。当被检表为左进气表时，打开阀11、阀10、阀5、阀6、阀7、阀17、阀20、阀
23、阀24、阀25、阀26和阀30，关闭其他所有阀门，打开风机，调节流量调节阀直至管道内天然气流量达到检测流量点，开始流量试验。当被检表为右进气表时，打开阀11、阀10、阀5、阀6、阀7、阀17、阀18、阀26、阀25、阀24、阀23和阀19，关闭其他所有阀门，打开风机，调节流量调节阀直至管道内天然气流量达到检测流量点，开始流量试验。一批被检表试验完毕，关闭所有阀门，卸下已检过的被检表，换上新的被检表，此时需要打开氮气瓶开关阀、阀33、阀24、阀25、阀26、阀31和阀32，利用氮气对被检表台位管路进行吹扫，排出空气，一段时间后，关闭所有阀门，打开阀24、阀25、阀26和阀9，打开真空栗，将被检表台位管路内氮气和空气的混合物抽出；重复“扫-抽”操作若干次使得管道内氧气含量低于危险值；在管道处于真空状态时，打开处于试验状态时需要打开的所有阀门；此时可打开天然气气瓶开关阀、阀3和阀4，对试验管路中的天然气进行适量的补充。
[0028]当进行中小流量天然气流量试验时，采用活塞式气体标准流量发生系统。假设使用I号检测线。活塞在开始试验前处于原点位置。当被检表为左进气表时，打开阀13、阀
15、阀20、阀23、阀24、阀25、阀26、阀29和阀14，关闭其他所有阀门，活塞向前匀速移动产生标准流量的天然气从而对被检表进行校准；经过被检表的天然气回到活塞缸后腔以待下次使用。当活塞向前运动到极限位置时本次试验过程结束，活塞停止运动。活塞往回运动也可以进行流量试验，此时打开阀14、阀16、阀23、阀24、阀25、阀26、阀18、阀15和阀13，启动活塞匀速运动，天然气从活塞缸后腔经被检表到达前腔。当被检表为右进气时，打开阀
13、阀15、阀18、阀26、阀25、阀24、阀23、阀16和阀14，关闭其他所有阀门，活塞向前匀速移动产生标准流量的天然气从而对被检表进行流量试验；活塞回程进行流量试验时，打开阀14、阀29、阀26、阀25、阀24、阀23、阀20、阀15和阀13，关闭其他所有阀门，活塞往回运动产生标准流量的天然气从而对被检表进行流量试验。更换被检表之后也需要利用氮气和真空栗对被检表台位进行“扫-抽”操作若干次。
[0029]上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于: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；上位机为一台防爆电脑(3)，主要负责人机交互。2.根据权利要求1所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于:所述气源(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。3.根据权利要求1所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于:所述标准流量发生系统(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。4.根据权利要求3所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于: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。5.根据权利要求1所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于:所述被检表台位(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；为了满足左进气和右进气进气方向的被检表，被检表台位(14)通过阀门的切换实现左右进气的转换。6.根据权利要求1所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于:所述安保系统包括天然气报警器(1)和残氧分析仪(15);天然气报警器(1)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(15)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。7.根据权利要求1所述的一种天然气循环流量标准试验系统，其特征在于:所述上下位机控制系统由防爆电脑(3)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。
【专利摘要】本发明涉及一种天然气循环流量标准试验系统。本发明主要由气源、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组成。气源由分别储存有高纯氮气和天然气的标准气瓶组成；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；被检表台位并联有适合不同规格被检表的检测线；管路包含金属硬管和阀门；安保系统主要由天然气报警器和残氧分析仪组成；上下位机控制系统由防爆电脑和控制元器件组成。本发明以天然气作为实验介质，可对天然气流量计量仪表进行实流检测，检测结果更为准确可靠。
【IPC分类】G01F25/00
【公开号】CN105403290
【申请号】CN201510755574
【发明人】陈慧云, 黄震威, 王文林
【申请人】浙江省计量科学研究院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月9日