音速喷嘴式燃气表检定装置

▆    音速喷嘴式燃气表检定装置

一、装置概述及依据
该套“临界流文丘里（音速）喷嘴式燃气表检定台”是以临界流文丘里（音速）喷嘴作为标准器的负压法气体流量标准装置（以下简称装置）。依据下列规程进行设计、加工、制造、安装：
JJG643-2003《标准表法流量标准装置检定规程》
JJG577-2005《膜式燃气表检定规程》
JJG620-2008《临界流文丘里喷嘴检定规程》
可完成对G1.6、G2.5、G4各种规格膜式燃气表的检定及校准工作。
二、主要技术性能及指标
2.1 装置形式：临界流文丘里喷嘴法检定(负压法)。
2.2 装置综合不确定度：0.5% (k=2)。
2.3 临界流喷嘴流出系数的不确定度：0.2%。
2.4 流量稳定性：≤0.2%。
2.5 流量检定点：G1.6为0.016m3/h、0.5m3/h、2.5m3/h；
G2.5为0.025m3/h、0.8m3/h、4m3/h；
G4为0.04m3/h、1.2m3/h、6m3/h；
流量偏差≤5%
2.6 检定介质：空气
2.7 检表种类：膜式燃气表
2.8 检表规格：G1.6、G2.5、G4
2.9 检定工位：6、8、10、12工位等
2.10 工位形式：6、8工位（一体）、10 12工位（分体组合）
2.11 被检表信号：光电采集、视频采集或手动输入
2.12 绝压压力变送器：测量不确定度优于0.2%，测量范围(0 ~150)KPa。
2.13 温度变送器：测量准确度为A级，测量范围(0～50)℃。
2.14 温湿度变送器：测量精度±2%，测量范围(5～95)%RH。
2.15 使用环境：环境温度20℃±5℃，相对湿度60%-70%，大气压力86kPa-106kPa，接地信号电源AC220V。
三、装置的组成
喷嘴式燃气表检定装置由稳压气源，喷嘴计量段，检表工作台、工艺管线，计算机检定测控系统组成。
四、工作原理
按要求将被检燃气表装夹在检表工艺管线，启动真空泵吸入大气，经检表工艺管线、被检燃气表、喷嘴计量段、真空缓冲容器，然后排出大气。根据气体动力学原理可知，当音速喷嘴上、下游的压力比达到临界状态时，其喉部气流达到较大速度，同时流过喷嘴的质量也达到较大值，此时的流动称为临界流，进一步降低背压比，流量将保持不变。其流量较大值只与喷嘴入口处的滞止压力和温度有关，而不受下游状态变化的影响。本装置正是基于上述原理，通过联动机构，开始记录被检燃气表示值和测量时间，气体停止流入被检燃气表时，停止对被检燃气表信号的记录。比较被检燃气表和标准表（以音速喷嘴为标准表）的累积流量值，从而确定被检燃气表的示值误差。
五、计算机检定测控系统
测控系统主要由操作站（上位机工控机）、PLC可编程控制器（下位机控制柜）、检测软件、现场仪表、执行器件、通讯电缆与打印机等组成。本装置的主要工作过程由计算机系统来完成的，具有自动化程度高、操作方便等特点。适于检定气体流量仪表。系统提供被检表供电电源：DC12V、1A；24V、0.5A。可采集信号种类：（4～20）mA、脉冲信号等。
上位机控制软件由组态王6.5开发。控制软件向下位机PLC下达控制指令，控制整个检定流程，数据采集，能显示钟罩检定容积，检定瞬时流量和累积流量，并进行温度、压力修正，完成对被检燃气表的检定。数据记录保存采用Microsoft Access数据库 ，控制软件以ODBC数据源（32位）方式连接Access数据库，实现检定数据的存储，查询。系统根据被检表的类型、精度等参数（检定前按标牌输入）信息自动处理检定数据，生成检定记录、检定证书。并按确定格式打印输出（需提供报表、证书格式样本）数据计算严格遵循中华人民共和国国家计量检定规程。