微小pVTt法气体流量标准装置的性能评估及验证
PVTt法气体流量标准装置中标定时间的确定
现将气体变化过程看成由许多小的准平衡过程
组成。正如前所述, 在某一小的准平衡过程中认为 多变指数是一样的, 比如以 = 0. 01 s内发生的过
程为一个小准平衡过程, 那么第 1个 0. 01 s时有
P 1 = P i ( ) 1 n i
i
第 2个 0. 01 s时有 P2 = P1 ( )2 n1
qm
=
m t标定
= mf - m i t标定
V( =
f-
i)
t标定
V( Pf - Pi )
= RT f RT i
( 1)
t标定
式中, m 为在 标定时间内充入标准容器的气体质
量, f 和 i 为充气平衡终态和平衡初态的气体密
度, R 为气体常数。
1 1 充气的启始段 t 对 qm 的影响
在充气过程中, 标准容器的压力是不断增加的,
1. 2. 1 多变指数 n 的确定
容器的充气过程是典型的多变过程, 因此把气
动系统的充气过程分成很多很短的过程来分析其多
变指数 [ 8] 。由热力学知识可知
pvn = C
( 2)
求导得:
dP dv
=
-
nP v
( 3)
式中 v为比容。
从式 ( 3)中可以看 出: 在充气过程中 n 总大于
零的, 0 n 1. 4。
法。最常用的方法是按绝热过程 (多变指数为 1. 4) 或按等温过程 (多变指数为 1. 0)处理。事实上多变 指数既不等于 1. 4也不等于 1[ 7] 。而且多变指数是 直接关系到充气过程中容器内压力变化规律, 进而 影响到 t 值的计算。因此, t的理论值的计算涉及到 两大方面的问题, 其一是多变指数 n的确定, 其二是 激波被推至喉部所用时间的计算。
正压pvtt法流量校准方法
正压pvtt法流量校准方法
正压PVTT法（Positive Pressure Ventilation Tube Thoracostomy）是一种用于呼吸机流量校准的方法，主要用于呼吸机的性能测试和校准。
该方法通过将正压气体通入呼吸机，并测量在不同压力下的气体流量来评估呼吸机的性能。
以下是正压PVTT法流量校准方法的详细说明：
1. 准备工作，首先，需要准备一台标准的流量计和一个用于连接呼吸机的气管。
确保流量计的准确性和灵敏度，并检查气管的密封性和连接性。
2. 设置参数，将呼吸机的工作参数设置为所需的正压模式，并将气道压力设定为预定的值。
通常会选择一系列不同的气道压力值以进行测试。
3. 连接呼吸机，将气管连接到呼吸机的气道接口上，确保连接紧密并无泄漏。
4. 测量流量，打开气源，让气体流经流量计，并记录在不同气道压力下的流量值。
在每个压力设定下，测量多次以确保结果的准
确性。
5. 分析数据，将测得的流量数据与预期值进行比较，评估呼吸机在不同压力下的流量表现。
如果有偏差，需要调整呼吸机的参数或进行维护和校准。
6. 记录结果，记录每个压力下的流量数据和评估结果，作为呼吸机性能测试的参考。
总的来说，正压PVTT法流量校准方法是一种常用的呼吸机性能测试方法，通过测量在不同气道压力下的气体流量来评估呼吸机的性能表现。
这种方法可以帮助确保呼吸机的准确性和稳定性，保障患者的安全和治疗效果。
气体流量标准装置发展现状及分类
气体流量标准装置发展现状及分类气体流量标准装置可以分成原始标准和传递标准两大类，目前国际上已经开发出多种型式的装置，如图1.1所示。
原始标准有容积法和质量法两类装置，各类装置有静态法和动态法之分。
如容积法中PVTt（压力、容积、温度、时间）法属于静态容积法装置，钟罩式、气体体积管、皂膜式等属于动态容积法装置，其中，钟罩式也可用于静态容积法；质量法中质量时间（Mt）法属于静态质量法[2]。
图1.1 气体流量标准装置的分类Fig.1.1 The categories of gas calibration facility1.PVTt法标准装置PVTt法是利用一个导向阀将检定时间间隔t内的被测气体导入一个已知容积V的定容罐内，当定容罐内气体处于稳定的平衡状态后，测量其压力P和温度T，从而复现气体质量流量的一种标准装置。
通常用于检定作为传递标准的音速喷嘴，也可检定其他高精度流量计，系统精度一般可优于0.1%。
2.Mt法标准装置Mt法是一种通过测量某一时间间隔t内储气罐内气体质量M的变化来复现气体质量流量的标准装置。
从原理上讲，Mt法是复现质量流量最直接、也是精确度最高的方法。
因为质量和时间都是基本量，它们的量值可得到最直接的传递。
3.皂膜气体流量标准装置皂膜气体流量标准装置只能用于校验小流量仪表，属于动态容积法装置，皂膜管容积有10～6000mL之间多种规格，装置系统精度等级通常为1～2级，皂膜气体流量标准装置容积大于1000mL的装置，在严格操作的条件下可达到0.5级[2]。
4.钟罩式标准装置钟罩式气体流量标准装置是检定气体流量传递标准和气体流量仪表的主要设备之一，在国内外已大量使用。
这种装置的工作压力一般小于10000Pa，最大流量由钟罩的体积及测试技术决定，目前国内定型产品的钟罩容积有50～10000L之间多种规格，测量的最大流量可达45000 m3/h，装置准确度一般优于±0.5%，最高可达0.2%。
微小pVTt法气体流量标准装置的性能评估及验证
微小pVTt法气体流量标准装置的性能评估及验证高山;李春辉;李小亭【摘要】pVTt法气体流量标准装置是国内外普遍使用的原级气体流量标准装置,主要用于音速喷嘴流量计的检测.附加体积处质量变化和泄漏量的准确评估是制约微小pVTt法气体流量标准装置测量准确度水平的关键因素.该文首先就附加体积处质量变化和泄漏量对微小pVTt法气体流量标准装置测量结果的影响进行理论分析,确定标准装置的不确定度;其次,以3支小音速喷嘴作为传递标准,对100 L pVTt 法气体流量标准装置与2 m3 pVTt标准装置及德国物理技术研究院(PTB)的气体流量标准装置进行比对,比对结果的良好一致性可验证分析方法的可行性及装置的不确定度水平.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2019(045)003【总页数】6页(P108-113)【关键词】pVTt法气体流量标准装置;附加体积处质量变化;泄漏量;音速喷嘴;不确定度【作者】高山;李春辉;李小亭【作者单位】河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;中国计量科学研究院,北京100029;中国计量科学研究院,北京100029;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】TH8140 引言随着气体流量计量在生物医药、环境监测等领域的应用与发展，低于1 L/min的微小气体流量[1]计量在各领域中的需求显著增多，微小气体流量计量的准确可靠及量值溯源越来越受到重视。
如用于测量供氧量的浮子流量计的最小流量达2mL/min，扩展不确定度为5% FS（k=2）[2]；用于气体质量监测的大气采样器的流量范围为0.1～1 L/min，扩展不确定度为0.65%（k=2）[3]。
微小气体流量标准装置的不确定度水平的提升，是解决微小气体流量计量的校准可靠与量值溯源问题的保障和基础。
pVTt法气体流量标准装置具有准确度高、性能稳定等特点，在流量计量中被广泛作为原级标准使用。
气体小流量计量方法研究标准装置开发
气体小流量计量方法研究与标准装置开发摘要：随着标准气体检测在化学生产、环境监测、航空航天以及电子工业等领域的应用，气体计量的溯源以及可靠校准也逐渐受到了重视，气体计量的方式很多，一般可以分为容积式、压差式以及速度式计量方式，这几种计量方式各有不同的优点但同时也有一定的局限性。
随着整体技术水平的进步，国际上气体计量的装置也得到了一定程度的发展，计量功能得到扩展，技术指标也有了一定的提高，本文主要探讨气体小流量计量方法研究与标准装置开发。
关键词：气体小流量计量方法标准装置开发研究随着标准气体检测在化学生产、环境监测、航空航天以及电子工业等领域的应用，气体计量的溯源以及可靠校准也逐渐受到了重视，就目前来看，关于气体小流量溯源的装置并不多，鲜有的装置价格也十分昂贵，使用的经济性不高。
因此，需要迫切的研究一种气体小流量的计量方式。
气体计量的方式很多，一般可以分为容积式、压差式以及速度式计量方式，这几种计量方式各有不同的优点但同时也有一定的局限性。
随着整体技术水平的进步，国际上气体计量的装置也得到了一定程度的发展，计量功能得到扩展，技术指标也有了一定的提高，因此，本文的研究主要以国际气体流量标准装置为基础进行分析。
1、气体小流量计量方法1.1 气体流量计现场应用中存在的问题各种类型的气体流量计输出的信号与工况流量呈现出正比的表现关系，气体流量计被测介质标态流量刻度一般依照特定工况的变化进行确定，如果实际工况发生变化，那么就不能按照原刻度的关系去测量，在这种情况下测量的误差较大。
要想得到准确的测量结果，必须令实际工况和设计的工况保持一致性，且实际的工况要稳定。
在测量的现场中，气体流量计会配备好流量传感器，同时也会使用一定的补偿方式，由于现场工况会出现不断的变动，因此，使用人工计算补偿的方式难以测量出准确的流量，必须要使用自动补偿的方式进行测量。
从现场使用的层面来看，气体流量计主要由流量计算仪、温度传感器、压力传感器、流量传感器、在线密度计等部分组成，因此，要保证计量结果的准确性，必须用实际介质在模拟工况下对气体流量计进行系统的测定。
标准表法气体流量标准装置及测量结果不确定度分析
标准表法气体流量标准装置及测量结果不确定度分析发布时间：2021-10-13T06:52:39.678Z 来源：《中国科技信息》2021年10月中29期作者：张秉祥刘恒星[导读] 在工业生产和日常运行管理中，经常需要通过气体流量计来准确完成对各种气体流量的检测鉴定，其中音速喷嘴因稳定性好、价格低等诸多优点，作为标准表在当下气体流量标准装置中得到了广泛应用。
为了更好提升标准表法气体流量标准装置的应用效果，文章对该装置的结构鉴定原理进行了分析，并进一步探讨了不确定度评定的方法和过程，以供参考。
新疆维吾尔自治区计量测试研究院张秉祥刘恒星新疆乌鲁木齐 830011摘要：在工业生产和日常运行管理中，经常需要通过气体流量计来准确完成对各种气体流量的检测鉴定，其中音速喷嘴因稳定性好、价格低等诸多优点，作为标准表在当下气体流量标准装置中得到了广泛应用。
为了更好提升标准表法气体流量标准装置的应用效果，文章对该装置的结构鉴定原理进行了分析，并进一步探讨了不确定度评定的方法和过程，以供参考。
关键词：标准表法；标准装置；不确定度引言近年来，随着计量管理上的日臻完善，越来越多的气体流量计需要进行检定。
但是在委外检定过程中出现了诸如送检周期较长、运输过程中可能导致仪表失准等多方面的问题。
为此建立了一套气体流量计检定装置。
气体流量测量是一项较为复杂的技术，被测量气体的流动状态、温度、压力等都会引起流量测量结果的变化。
同时流量计作为直接统计产气量的计量器具，又要求其必须在规定的精度范围内运行，如果没有一个统一的流量测量仪表可靠性和准确度的保证方法，要保证大规模生产的要求，要保证贸易的平等互换是不可能的。
目前传统气体流量计的检定一般采用临界流喷嘴气体流量标准装置，该类标准装置精度高、稳定性好。
但其一次投资成本高、占地面积大，噪声也需要特殊处理。
而标准表法流量标准装置成本低、效率高，检定范围容易拓宽，能够满足一般仪表的精度要求。
目前，随着自动化和计算机技术的发展，为提高标准表法流量标准装置的准确度和检定效率提供了新的技术手段。
水浴恒温式pVTt法气体流量标准装置温度场仿真研究
ｐ Ｔ 法气体流量标准装置 的检 定原 理 ， Ｖｔ 分别 建立 了 自然 环境 与水浴 恒温 环境 下 的三维 仿 真模 型 ， 用 利 Ｆｕｎ 软件依 次计 算进 气过程与均匀过程标准容器 温度场 时变特性 ， 析仿真数 据并给 出测温点 布置思 ｌ ｔ ｅ 分 路 。结果表明 ： 温度 场进入稳 态的时间 由自然环境下的 ４ ６ 缩短至水浴恒 温下的 ２ １ ， ３ Ｓ ０ 水浴恒 温大大加 Ｓ
ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｄ ｗａ ｅ— ｔ ｃ ｎｄｔｏ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｎ ｔｒｂａｈ ｏ ｉｉｎ ｒ ｓ ｃ ｉｅｙ． Ｔｈ ｔｍｅ ｖ ｒ ｉ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｏ ｔｍｐｅａ ｕ ｅ ｆｅｄ ｓ ｅ ｐｅ ｔｖ ｌ ｅ ｉ — ａ ｙｎｇ ｈ ｒｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｅ ｒ ｔ ｒ ｉ ｌ ｉ
２ Ｉ ｓｔｔ ｆＭｅｒｌｇ ｆ ｈｊ ｎ ｒ ｖ ｃ ， ｎ ｚ ｏ １０ ３ Ｃ ｉａ ．ｎｔｕｅｏ ｔｏ ｙｏ ｅｉ ｇＰ ｏｉ ｅＨａ ｇ ｈ ｕ３ ０ １ ， ｈｎ ） ｉ ｏ Ｚ ａ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｕｎ ｔ ａ ｙ ｓｍｕａ ｉｎ ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｔ ｎ ｉ ｈ ｏｌｃｉ ｎ ｔｎ ｆｐ Ｔ ａ ｏ ｓｅ ｄ ｉ ｌｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ａａ ｔｒ ａｉ ｎ ｔ ｅ ｃ ｌ ｔ ａ ｋ ｏ Ｖ ｔｇ ｓ ｆ ｗ ｏ ｉ ｏ ｅ ｏ ｌ
Ｂ ｉ ｉ ，ＣＨＥ ＡＩＲｕ— ｎ ｑ ＮＧ ｉ。 ＬＩＤｏ ｇ ｓ ｎ ，ＸＵ ｉｐｅ ｇ Ｊａ ｎ ．ｈｅ ｇ Ｚｈ — ｎ ，ＧＵＯ ｎ Ｂｉ 。
，
（ ． ｃ ｏｌ ｆ ｔｏ ｇ ｎ ａｕ ｅ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｉａＪｌ ｎ ｉｅｓｙ Ｈ ｎ ｚ ｏ １０ ８ Ｃ ｉａ １ Ｓ ｈ ｏ ｒｌ ｙａ ｄＭｅ ｓｒｍｅ ｔ ｇ ｅｉ ， ｈｎ ｉａ ｇＵｎｖｒｉ ， ａ ｇｈ ｕ３ ０ １ ， ｈｎ ； ｏ Ｍｅ ｏ Ｅ ｎ ｎ ｉ ｔ
pvtt法气体流量标准装置
pvtt法气体流量标准装置
pvtt法气体流量标准装置是一种精密的气体流量测量设备，其工作原理是基于理想气体状态方程，通过测量压力、温度、体积和时间等参数，计算出气体的流量大小。
该装置能够实现高精度的气体流量测量，可用于校准其他气体流量仪表或进行科研实验。
pvtt法气体流量标准装置由压力传感器、温度传感器、流量计、电子控制系统等组成，可以测量蒸汽、空气、氮气、氧气、氩气等气体的流量。
该装置具有结构简单、操作方便、精度高等优点，已广泛应用于化工、医药、环保等领域。
在实际应用中，pvtt法气体流量标准装置需要定期进行校准和维护，以保证其测量精度和稳定性。
同时，在使用过程中需要注意安全事项，避免气体泄漏和误操作等风险。
- 1 -。
P-V—T测定实验方法与步骤PPT课件
密度为
i
pi ZiRT
1 NiART
Burnett法的优点是不需要测量密度，只需要测量等
温线上一系列膨胀压力即可确定压缩因子，推算出气
体密度，而不用测定容积和气体质量，但其特有的数
据处理方法使得压力测量的任何偏差会随着膨胀次数
的增大而被放大，尤其是在低压下，而且试样消耗量
大。定容积法虽然不会把压力测量偏差放大，但需要
10第i次膨胀前后容器内的试样量是相同的因此11若装置容积常数为并根据递推关系可得上式中只和充气状态有关因此定义充气常数为12一定温度下对于待定气体的统一系列膨胀把维里方程中berlin展开式代入上式整理得则充气系数为bpcp13当容积常数和充气常数确定后每次膨胀的相应密度为burnett法的优点是不需要测量密度只需要测量等温线上一系列膨胀压力即可确定压缩因子推算出气体密度而不用测定容积和气体质量但其特有的数据处理方法使得压力测量的任何偏差会随着膨胀次数的增大而被放大尤其是在低压下而且试样消耗量大
只需测定各级膨胀后压力，就获得了压缩因
子随压力变化的曲线。
.
8
定温膨胀法实验步骤
❖ 将实验本体抽高真空，关闭两容器间的膨胀 阀。向A容器中注入一定质量的试样。
Z0p0VA/(n0RT)
❖ 打开阀门进行第一次膨胀，当温度和压力平 衡后，测量容器中的压力 P 1
Z 1p 1(V A V B )/(n 0R T )
p-v-T测定的原理与步骤
———第二组
1
.
测量原理
1
在准平衡状态下， 工质的压力P、比 容V和温度ｔ之间 存在某种确定关系 ，即状态方程
F(P,V,t)0
2
理想气体的状态方 程具有最简单的形 式：PV=RT
气动元件流量特性测试方法实验验证
气动元件流量特性测试方法实验验证郭丽丽;路波【摘要】针对新国际标准ISO 6358-1中测量气动元件流量特性的两种方法——放气试验和充气试验方法,选取电磁阀和流量控制阀,通过实验分析了不同测试压力和取点间隔对C、b值测试结果的影响;并在相同测试条件下,对两种试验方法所测C、b值的一致性进行验证.测试数据表明:两种试验方法测得的C值受取点间隔和测试压力影响较小;b值受测试压力和取点间隔影响大.相同测试条件下,两种试验方法测出的C值相近,而b值相差太大.建议国际标准在后续修订时能明确测试压力和取点间隔条件,并考虑进一步研究两种测试方法并存于同一标准中的适用性和科学性.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】6页(P107-112)【关键词】气动元件流量特性;声速流导;临界背压比;国际标准ISO 6358-1【作者】郭丽丽;路波【作者单位】国家气动产品质量监督检验中心,浙江奉化 315500;国家气动产品质量监督检验中心,浙江奉化 315500【正文语种】中文【中图分类】TH138流量特性是气动元件的重要技术指标，准确测试气动元件的流量特性对评价气动产品性能参数和气动控制系统的选型具有重要意义。
气动元件流量特性测试的方法研究，一直以来都备受关注。
1989年，ISO6358-1989正式发布，采用声速流导C 和临界压力比b这两个参数来表示气动元件的流量特性。
标准发布后，许多研究者对该标准进行了研究[1-9]，发现该标准存在很多缺陷，如测得b值不可信，甚至出现负值、测试装置和仪器成本高、耗气量大、对流量控制阀的流通能力规定不正确等。
1993年，针对上述缺陷，中国制定了GB/T 14513，该标准自1994年实施以来，得到不少气动界同行的关注。
该标准所采用的串接声速排气法，仅适合测量后端有连接端口的内部流道保持不变的气动元件。
2013年，新国际标准ISO 6358-2013正式发布，替代了ISO 6358-1989[10]。
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首先就附加体积处质量变化和泄漏量对微小 pVTt 法气体流量标准装置测量结果的影响进行理论分析，确定标准装
置的不确定度；其次，以 3 支小音速喷嘴作为传递标准，对 100 L pVTt 法气体流量标准装置与 2 m3 pVTt 标准装置及
德国物理技术研究院（PTB）的气体流量标准装置进行比对，比对结果的良好一致性可验证分析方法的可行性及装置
收稿日期: 2018-07-18；收到修改稿日期: 2018-08-21 基金项目: 国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项资助（2017YFF0205305） 作者简介: 高 山（1993-），男，河南信阳市人，硕士研究生，专业方向为气体流量计量。 通信作者: 李春辉（1977-），女，天津市人，研究员，博士，主要研究方向为气体流量计量标准装置及流量计。
GAO Shan1,2, LI Chunhui2, LI Xiaoting1 (1. College of Quality and Technical Supervision, Hebei University, Baoding 071002, China;
2. National Institute of Metrology, Beijing 100029, China)
Abstract: The pVTt gas flow standard facility is widely used as the primary gas flow standard facility. It is mainly used for the calibration of the sonic nozzle flowmeters. The accurate evaluation on the mass change in the inventory volume and leakage is the key factor that restricts the accuracy of the micro pVTt gas flow standard facility. Firstly, the influence of mass change in the inventory volume and leakage on the measurement results of the micro pVTt gas flow standard facility is theoretically analyzed, so the uncertainty of the facility is confirmed; and then, three small sonic nozzles are used as the transfer standard, with which the comparison among the 100 L pVTt gas flow standard facility, the 2 m3 pVTt standard facility and the gas flow standard facility of Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) are conducted. Based on the good consistency of the comparison results, the feasibility of the analysis method and the uncertainty of the facility are verified. Keywords: pVTt gas flow standard; mass change in the inventory volume; leakage; sonic nozzle; uncertainty
(1. 河北大学质量技术监督学院，河北 保定 071002; 2. 中国计量科学研究院，北京 100029)
摘 要: pVTt 法气体流量标准装置是国内外普遍使用的原级气体流量标准装置，主要用于音速喷嘴流量计的检测。
附加体积处质量变化和泄漏量的准确评估是制约微小 pVTt 法气体流量标准装置测量准确度水平的关键因素。该文
的不确定度水平。
关键词: pVTt 法气体流量标准装置; 附加体积处质量变化; 泄漏量; 音速喷嘴; 不确定度
中图分类号：TH814
文献标志码: A
文章编号: 1674–5124(2019)03–0108–06
The performance evaluation and verification of micro pVTt gas flow standard facility
第 45 卷 第 3 期
高 山，等：微小 pVTt 法气体流量标准装置的性能评估及验证
109
0 引 言
随着气体流量计量在生物医药、环境监测等领 域的应用与发展，低于 1 L/min 的微小气体流量[1]计 量在各领域中的需求显著增多，微小气体流量计量 的准确可靠及量值溯源越来越受到重视。如用于测 量供氧量的浮子流量计的最小流量达 2 mL/min，扩 展不确定度为 5% FS（k=2）[2]；用于气体质量监测的 大气采样器的流量范围为 0.1~1 L/min，扩展不确定 度为 0.65%（k=2）[3]。微小气体流量标准装置的不确 定度水平的提升，是解决微小气体流量计量的校准 可靠与量值溯源问题的保障和基础。
第 45 卷 第 3 期 2019 年 3 月
中国测试 CHINA MEASUR.45 No.3 March, 2019
doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2018070069
微小 pVTt 法气体流量标准装置的性能评估及验证
高 山1,2， 李春辉2， 李小亭1
pVTt 法气体流量标准装置具有准确度高、性能 稳定等特点，在流量计量中被广泛作为原级标准使 用。2005 年，Nakao 等[4]研制了一种新型微小 pVTt 法气体流量标准装置，解决了日本国内 5 mg/min 以 下流量无法溯源的问题，当流量为 0.01 mg/min 时， 扩展不确定度为 0.21% (k=2)；Berg 等 通 [5] 过 pVTt 法建立的容积式标准装置在压力恒定情况下解决了 固定容积中绝热加热或冷却的问题，流量范围为 0.1 mL/min~1 L/min，扩展不确定度为 0.05% (k=2)。