一、 概述
lxh型臨界噴嘴氣體流量標準裝置（以下簡稱「裝置」），選用符合國際標準（iso 9300）的臨界流文丘利噴嘴作為流量標準，採用標準流量計比較法原理進行流量計檢定或測試。依據有關的國家檢定規程，該裝置可對渦輪、渦街、葉輪、旋進旋渦等速度式流量計和腰輪、煤氣表等容積式流量計進行出廠檢驗和週期檢定。
二、 裝置主要技術指標
1、 裝置綜合不確定度：優於0.5%；
2、 使用氣源：單相穩定的大氣；
3、 供氣方式：負壓法；
4、 可測流量範圍：（5～4000）m3/h；
5、 可測流量計通徑：dn25～dn200；
6、 可檢定流量計型別：容積式流量計、速度式流量計。
注：差壓式流量計的節流裝置等的檢定：此類流量計尚無氣體實流標定的檢定規程；負壓標定差壓小，引起的計量誤差大；流量計品種多，計算方法、安裝方法各異，雙方有待進一步**。
三、 參照的主要標準
1、 jjg 198-94 速度式流量計檢定規程；
2、 jjg 633-90 氣體腰輪流量計試行檢定規程；
3、 jjg 643-94 標準表法流量標準裝置檢定規程；
4、 jjg 620-94 臨界流流量計檢定規程；
5、 iso 9300 臨界流文丘利噴嘴流量測量。
四、 裝置技術方案描述
1、 工作原理簡述：
根據氣體動力學原理，當氣體通過臨界流噴嘴時，在噴嘴上、下游氣流壓力比達到某一特定數值的條件下，在噴嘴喉部形成臨界流狀態，氣流達到最大速度（當地音速）。流過噴嘴的氣體質量流量也達到最大值qm。此時qm只與噴嘴入口處的滯止壓力和溫度有關，而不受其下游狀態變化的影響。
正是應用這原理，採用噴嘴作為標準裝置的標準表，然後與被檢流量計進行比對，得出被檢流量計的誤差。
2、 裝置技術方案構成
裝置由五部分組成（見技術方案圖
一、圖二）
（1） 氣源部分，它用於產生氣體負壓流動。該部分由真空幫浦、閥門組、緩衝容器組成。另外還有給真空幫浦的供水排水系統。
（2） 音速噴嘴組計量核心部份
該部分有13只標準流量計――臨界流文丘利噴嘴、滯止容器、背壓容器、選擇噴嘴的13只閥門元件。為了進行準確計算，噴嘴前後設有高精度的壓力變送器、溫度變送器，提供噴嘴前滯止壓力和滯止溫度以及噴嘴後的背壓值。
（3） 被檢流量計及管路系統
該部分包括：六條被檢流量計管線，dn200、dn150、dn100、dn80、dn50、dn25，管線按前20dn與後10dn設計。
被檢流量夾表平台，其中有氣支夾具、蝸輪蝸桿公升降校驗平台（圖三）等。
被檢表處的溫度壓力感測器
被檢訊號輸出接線盒，被檢表訊號有：脈衝輸出，被檢表電源，地線，模擬訊號和開關量訊號。
（4） 氣路系統
該系統由空壓機為氣源，提供裝夾被檢氣源和氣動閥門氣源。
（5） 資料採集與處理系統（見自控部分）
3、 工藝流程簡述
（1） 啟動真空幫浦，給自控系統輸入被檢流量計流量點，以及其它大氣引數，這時，自控系統自動選擇噴嘴，從噴嘴前後的壓力比判斷噴嘴是否處於臨界狀態，當達到臨界狀態時，系統開始全自動檢測。氣體流向：穩定的大氣在真空幫浦的作用下，流向檢定台位的前直管段，被檢表、後直管段、併聯音速噴嘴組、緩衝容器到真空幫浦的排氣口排出。
系統為吸氣工作方式（負壓檢定）。系統流程圖如圖四所示。
（2） 同時在自控系統的控制下，氣路系統自動開啟所需的噴嘴閥門。
（3） 迴圈水系統自動向真空幫浦提供密封和提供冷卻用水，並自動排放。
（4） 裝置占地面積：以貴方給定空間安排（見平面布置圖五）。裝置最高為緩衝罐高4公尺。
五、 自控部分簡述
1、 系統結構
自控系統以工控計算機為中心進行控制、資料採集、資料處理。（參見自控系統框圖六）。
2、 脈衝插值技術
在傳統讀數電路中，靠上下沿觸發計數，可能會少計乙個脈衝，在流量計輸出脈衝較少時，就會造成很大的計數誤差。為解決這一問題，本專案中採用雙時鐘脈衝插值法，提高計算精度。
3、計算機硬體配置
該系統採用研華ipc-610工業控制機，pⅲcpu，128m記憶體，40g硬碟，光碟機，17英吋crt和hp laserjet6l印表機。
主機匯流排上安裝了pcl-813 12位a/d轉換卡，pcl-720i/o輸入/輸出卡和pcl-836計時計數卡。pcl-813 12位a/d轉換卡用於採集噴嘴前滯止壓力和滯止溫度、噴嘴後的背壓、流量計處的壓力和溫度以及被檢流量計的模擬輸出。pcl-720i/o輸入/輸出卡用於控制閥門的開關和檢測閥門的狀態。
pcl-813計時計數卡用於記錄檢定時間和檢定過程中流量計發出的脈衝數。
4、計算機介面電路
（1） 開關量輸入卡
開關量輸入卡將開關量輸入訊號轉換ttl電平，經光電隔離後輸出給pcl-720輸入通道，同時驅動電路輸出狀態訊號供led指示。開關量輸入卡主要用於閥門開關狀態的輸入。
（2） 開關量輸出卡
開關量輸出繼電器卡是專為pcl-720輸出通道配套設計的16通道開關輸出繼電器卡，它將pcl-720輸出的ttl電平，經光隔離後驅動omron小型繼電器，由繼電器控制電磁閥的開關。
（3） 計時計數控制卡
計時計數控制卡是專為pcl-836計時計數卡配套設計的，它具有：脈衝處理電路，將流量計輸出的不同電壓的脈衝經施密特觸發電路轉換成ttl電平，再經光電隔離後進入pcl-836卡；外控手動開關控制電路；計時計數器於脈衝上公升沿同步控制電路等。
（4）i/v轉換板
i/v轉換板是將變送器輸出的（4～20）ma電流訊號轉換成（1～5）v電壓訊號，送給pcl-813a/d轉換卡，轉換過程中採用250ω的標準電阻。此板同時設計了8路24v電源供變送器使用。
（5）接線板
接線板是連線進入裝置的訊號線，並將訊號線轉換成扁平電纜接入計算機。本系統設計了兩個接線板，乙個供閥門狀態訊號輸入，另乙個供閥門控制訊號輸出。
5、軟體配置
作業系統採用windows nt4或windows98，程式語言採用visual c++ 6.0。操作介面為windows圖形使用者介面，選單驅動，實時資料和狀態顯示。
它主要包括以下程式模組：
（1） 系統自檢程式；
（2） 建立和修改基礎資料庫程式
（3） 流量計檢定程式
（4） 流量計檢定結果歷史記錄
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