pvtt装置检测音速喷嘴原理
音速喷嘴气体流量标准装置说明书
目录一. 概述 (1)二. 功能特点 (1)三. 技术指标 (1)四. 装置的组成与工作原理 (1)五. 型号说明及选型 (2)六. 装置的安装 (2)七. 装置的操作…………………………………………………….…….2-7八. 使用注意事项 (7)九. 保养和故障排除……………………………………….…………….8-9十. 运输和储存 (9)十一. 装置的验收和检查 (9)音速喷嘴流量检定装置（以下简称为装置）是用精确度高一等级的标准器与被校验流量仪表串联的校验装置,让流体同时通过标准器和被检表,比较两者的示值以达到校验或标定的目的。
装置是并联了多只音速喷嘴来校验工业煤气表和其它气体流量仪表的装置。
可用于腰轮等容积式流量计和涡轮、涡街等速度式流量计的定检和周检。
装置溯源于中国计量院内最高标准。
二、功能特点1.无可动部件，标准表准确度高，可靠稳定。
2.检定全过程快捷、高效。
全自动化。
3.并联喷嘴组合，组成不同流量点。
4.具有很好的重复性。
5.不受喷嘴上游的流速分布的影响，因此上游不需要很严格的直管段要求。
6.设有自动工作方式和手动工作方式，以适应不同输出的被检流量要求。
7.检定周期长达5年。
8.软件功能强大、人机界面清晰、易用易操作。
9.系统设有流量计检定结果历史记录，可保存500组流量计检定记录。
10.建立了临界流喷嘴、温度变送器、压力变送器的检定结果数据库，提供计算机线性修正用。
三、技术指标3.1 使用条件环境温度：-5℃～+50℃相对湿度：5%～85%大气压力：86kPa ~ 106 kPa气源：洁净空气3.2 装置可检测通径DN25～DN400，如有特殊要求，可提供更大口径。
3.3 结构形式立式。
3.4 可测流量范围度1m3/h～5000m3/h（上限可选）3.5 准确度等级装置准确度优于0.5级。
3.6 重复性优于0.15%3.7 装置执行标准ISO9300国际标准、国家JJG643-94《标准表法流量标准装置检定规程》、企业标准。
音速喷嘴法气体流量标准装置的基本原理
d----音速文丘利喷嘴的喉部直径（m）
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m0----气体在滞止条件下的动力粘度（kg/ （m×s）
从式(4)中可以看出，只要用试验的方法求 得流出系数 C，就可按测得的滞止压力 P0 和滞止 温度 T0（由查表可得 C*）计算出质量流量 qm。
P0----音速文丘利喷嘴前的气体滞止绝对 压力（Pa）
T0----音速文丘利喷嘴前的气体滞止绝对 温度（K）
RM----气体常数（J/（kg×K）），对于空气， R=287.1
3.实际条件下的质量流量在实际条件下,音
能说成长所带给你的东西让你变好了或者变坏了，我只能说它让你长大了。我一
速文丘利喷嘴的质量流量公式： 500){this.resized=true;this.style.width=5 00;}"align=border=0>xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx (4)
喷嘴，此时的节流பைடு நூலகம்力比称为临界压力比。
在理想条件下，即气流是一维流动、等熵、
完全气体，则从理论上可导出临界压力比的计算
公
式
：
500){this.resized=true;this.style.width=5 00;}"align=middle>xxxxxxxxxxxx(1) 式 中 ， k----气体等熵指数，对于完全气体，k 等于比热 比。
装置流量范围的选择方法和确定
根据音速喷嘴的流量计算公式（式（4））可 知，在临界条件下，改变音速喷嘴的滞止压力值， 则可改变通过音速喷嘴的质量流量值。实际上，
音速喷嘴的工作原理
Schusterweg 1 D-85375 Neufahrn Germany Tel.: +49 8165 64720 Fax: +49 8165 647229 Sonic Nozzles - Operating PrincipleThe Sonic Nozzle (Critical Flow Nozzle, Critical Flow Venturi or Sonic Venturi) consists of a smooth rounded inlet section converging to a minimum throat area and then diverging along a pressure recovery section or exit cone. As a gas accelerates through the Nozzle, its velocity increases and its density decreases. The maximum velocity is achieved at the throat, the minimum area, where it reaches the desired speed of sound (Mach 1). The Sonic Nozzle is operated by pressurizing the inlet (P1) or evacuating the exit (P3), to achieve an Inlet/Outlet (P1/P3) pressure ratio of 1.4 to 1 or greater. This ratio maintains the Nozzle in a "choked" or "sonic" state. In this state, only the upstream pressure (P1) and temperature are influencing the flowrate through the Nozzle. The flowrate through the Nozzle becomes nearly a linear function of the inlet pressure. Doubling the inlet pressure doubles the flowrate.The simplest flow system would use an inlet pressure regulator to control air pressure and a thermocouple to measure temperature. Adjusting the pressure regulator will change and maintain the flow through the Nozzle. Pressure differences within a piping system travel at the speed of sound and generate flow. Downstream pressure disturbances cannot move upstream past the throat of the Nozzle because the throat velocity is higher and in the opposite direction. Since these pressure disturbances cannot move upstream past the throat, they cannot affect the velocity or the density of the flow through the Nozzle. This is what is referred to as a choked or sonic state of operation. This is one of the greatest advantages of Sonic Nozzles when compared to subsonic flowmeters (Venturis or Orifice Plates where any change in downstream pressure will affect the differential pressure across the flowmeter, which in turn, affects the flow). As a result, Sonic Nozzles are ideal for applications where steady inlet flow is required even though there is pulsating or varying gas consumption downstream. They are also ideal as flow limiters since with a fixed upstream pressure both mass and volumetric flows are fixed. Accuracy levels of ±0.25% of reading or better can routinely be achieved since there are no moving parts.Typical Sonic Nozzle Installation ConfigurationsPressurized System This is the most common installation arrangement. A pressurized gas source is used with a pressure regulator upstream of the Sonic Nozzle. The measured process downstream may be at atmospheric pressure or greater as long as a minimum of 1.4 pressure ratio is maintained across the Nozzle. In this arrangement, flow pulsations or fluctuations from the process downstream will not influence the flow through the Sonic Nozzle. The airflow range is only limited by the maximum pressure of the available air supply.Vacuum System If the manufacturing process operates at or near atmospheric pressure, a pull-thru or vacuum system can be used to measure the airflow. This arrangement is good for maintaining airflow to a steady process, but flow range is limited because the upstream pressure of the nozzle is not variable.Multiple Nozzle System To extend the flow range beyond that of a single Nozzle, multiple Nozzles can be installed in parallel. In the arrangement shown in the schematic below, the three Nozzles can be operated individually, in pairs, or all three at once. This system allows the use of binary operation. Each Nozzle is sized to flow approximately twice that of the next smaller one. It's not exactly twice because a Sonic Nozzle cannot be reduced to zero flow, there is a minimum flow necessary to keep the Nozzle choked. For example, if these three are sized for 1, 2, and 4 nl/min, the total covered flow range will be 0.2 to 7 nl/min. For example, 2 nl/min would be obtained by opening Nozzle #2. 5 nl/min would be obtained by opening Nozzles #1 and #3. The flows in between are achieved by adjusting the pressure regulator. Although this is a simplified example, the application is valid and can be extended to any number of Nozzles and flow ranges as the photo of nozzle manifolds shows below.TrigasFI offers Sonic Nozzles in accordance with ASME and ISO standards. The geometry is such that the gas is accelerated along the circular arc converging section and then is expanded in a conical diverging section, which is designed for pressure recovery. In the throat, or minimum area point of the Sonic Nozzle, the gas velocity becomes equal to the speed of sound. At this point, gas velocity and density are maximized, and the mass flow rate is a function of the inlet pressure, inlet temperature, and the type of gas.ASME / ISO Torodial Throat Critical Flow Venturi A complete metering system includes a Sonic Nozzle, Inlet and Exit Sections, Pressure and Temperature Sensors, and a Flow Computer.SONIC NOZZLE ADVANTAGES • • • • • • • • • Internationally Recognized Mass Flow Varies Linearly with Inlet Pressure Minimal Upstream Piping Required Long Term Accuracy Excellent Repeatability No Moving Parts Differential Pressure Measurement Not Required Flow Rate Is Not Affected by Downstream Flow Disturbances Mass Flow is Constant with Varying Downstream PressureTYPICAL SONIC NOZZLE APPLICATIONS • • • • • • • • • • Calibration of Gas Flow Meters Gas Flow Metering Calibration of Turbine Engine Component Gas Passages Calibration of Automotive Component Air Passages Measurement of Automotive Induction Air Automotive Emissions Testing Compressor Discharge Capacity Tests Valve CV Tests Flow Limiting Over Speed Protection of Gas Flow MetersFlow Range: Gases: Accuracy: Repeatability: Pressure Range: Temp. Range:10 – 20000 nlit/min or higher Depending on size of nozzle selected. Consult Factory. Air and non hazardous gases +/- 0.25 % Of Reading or better Depending on calibration and type of gas. Consult Factory. As good as +/- 0.1 % Of Reading, depending on Pressure Transducer and the application conditions. Up to 10 bar (higher pressures available) 10-50 ° CTrigasFI GmbH is Accredited to: ISO 17025 DKD (Deutscher Kalibrierdienst) administered by PTB Equivalent to: COFRAC (France) UKAS (UK) NVLAP (USA) ISO 9001 。
音速喷嘴的工作原理
音速喷嘴的工作原理音速喷嘴是一种常见的工程装置，被广泛应用于航空航天、燃气轮机以及其他领域的燃烧器中。
它通过将高压气体加速至音速以上的速度，实现流动的高速排放。
本文将介绍音速喷嘴的工作原理，以及其在工程领域中的应用和优势。
首先，我们了解一下音速喷嘴的基本结构。
音速喷嘴通常由一个收缩截面和一个扩张截面组成。
收缩截面用于加速流体，而扩张截面则用于适应喷嘴后部的流场。
音速喷嘴的工作原理基于连续流动方程和质量守恒定律。
当高压气体进入喷嘴时，由于收缩截面的存在，气体的流速会加快。
通过收缩截面的加速作用，气体的压力和温度均会下降。
在加速过程中，当气体的流速逐渐接近声速（即音速）时，气体的压力和温度达到最低点。
此后，当气体进入扩张截面时，流速开始逐渐减小，压力和温度也会随之升高。
在实际应用中，音速喷嘴通常用于将高压气体转化为高速的喷射流。
例如，在燃气轮机中，高压燃气会经过音速喷嘴，转化为高速喷射流，进一步驱动涡轮转子，从而产生动力。
类似地，在航空航天领域，音速喷嘴也被广泛用于火箭发动机中，将燃料和氧化剂喷出，产生巨大的推力。
音速喷嘴的工作原理有许多优势。
首先，音速喷嘴能够将高压气体转化为高速喷射流，从而增加了动力的输出。
其次，音速喷嘴结构简单，制造成本较低，易于维护和更换。
此外，通过合理设计喷嘴的收缩角度和扩张角度，可以实现更好的流体加速效果和流体流线的控制。
然而，音速喷嘴也存在一些局限性。
首先，由于喷嘴过程中气体温度和压力的变化较大，喷嘴材料需要能够承受较高的温度和压力。
此外，音速喷嘴还需要对气体流动进行精确的控制，以避免涡旋、分离等不稳定流动现象的发生。
综上所述，音速喷嘴通过收缩截面和扩张截面的结构设计，实现了高压气体的高速加速和喷射。
其工作原理基于连续流动方程和质量守恒定律，具有高效、简单、可靠的优点。
在航空航天、燃气轮机以及其他领域中，音速喷嘴得到了广泛应用，为工程领域的发展做出了重要贡献。
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。
音速喷嘴法气体流量标准装置
定期校准
为保证测量准确度，应定期对 装置进行校准和维护。
清洁与保养
定期对装置进行清洁和保养， 保持其良好的工作状态。
异常处理
如遇装置故障或异常情况，应 立即停机检查，并联系专业人
员进行维修。
04 优势与局限性
音速喷嘴法的优势
高精度测量
音速喷嘴法能够实现高精度的气体流量测量， 测量误差较小。
稳定性好
与孔板流量计比较
孔板流量计结构简单、价格便宜，但在流体粘度、压力和组分变化时，需要进 行修正；音速喷嘴法在流体粘度和组分变化时的误差较小，但价格较高。
05 应用案例与效果分析
应用案例一：工业气体流量测量
总结词
音速喷嘴法在工业气体流量测量中具有高精度、高可靠性的 特点，能够满足工业生产中对气体流量测量的严格要求。
音速喷嘴法气体流量标准装置
contents
目录
• 概述 • 装置结构与工作原理 • 操作流程与注意事项 • 优势与局限性 • 应用案例与效果分析
01 概述
定义与原理
定义
音速喷嘴法气体流量标准装置是 一种用于测量气体流量的装置， 采用音速喷嘴作为核心测量元件 。
原理
基和 温度变化，计算出气体的流量。
音速喷嘴法具有较好的稳定性，能够保证长 时间内测量的准确性。
宽测量范围
音速喷嘴法适用于较大范围的气体流量测量， 能够满足多种应用需求。
易于维护
音速喷嘴法的结构简单，维护方便，降低了 运营成本。
音速喷嘴法的局限性
对气体压力和温度敏感
对喷嘴质量要求高
音速喷嘴法的测量结果受气体压力和 温度的影响较大，需要额外的压力和 温度补偿。
详细描述
音速喷嘴法气体流量标准装置在工业领域应用广泛，尤其在 石油、化工、电力等行业。它能够准确测量各种气体流量， 如天然气、煤气等，为工业生产提供可靠的数据支持。
音速喷嘴气体流量标准装置
音速喷嘴气体流量标准装置音速喷嘴气体流量标准装置一、装置本体音速喷嘴气体流量标准装置主要由喷嘴、气体来源、流量测量系统、压力测量系统、温度测量系统、控制系统、安全保护装置、辅助设备和操作与维护手册等组成。
二、喷嘴喷嘴是音速喷嘴气体流量标准装置的核心部件，它能够将气体以音速喷出，从而产生稳定的流场。
喷嘴的设计应符合相关标准，以确保其稳定性和准确性。
三、气体来源气体来源为音速喷嘴气体流量标准装置提供试验气体。
为确保试验结果的准确性，气体来源应具备稳定的供气能力和纯净度。
四、流量测量系统流量测量系统是音速喷嘴气体流量标准装置的核心测量设备，它能够准确地测量气体的流量。
流量测量系统的精度应符合相关标准，并经过定期的校准和维护。
五、压力测量系统压力测量系统用于测量音速喷嘴气体流量标准装置内部的气体压力。
该系统应具备高精度和稳定性，以确保试验结果的准确性。
六、温度测量系统温度测量系统用于测量音速喷嘴气体流量标准装置内部的气体温度。
该系统的精度应符合相关标准，并经过定期的校准和维护。
七、控制系统控制系统是音速喷嘴气体流量标准装置的核心控制系统，它能够控制各组成部分的协调工作，并实现自动化操作。
控制系统应具备稳定性、可靠性和灵活性。
八、安全保护装置安全保护装置用于保障音速喷嘴气体流量标准装置的安全运行。
该装置应包括紧急停机功能、过载保护功能、超压保护功能等。
九、辅助设备音速喷嘴气体流量标准装置还包括一些辅助设备，如管道、阀门、仪表等，它们在装置的运行过程中起到辅助作用。
这些设备应符合相关标准，并经过定期的检查和维护。
十、操作与维护手册操作与维护手册是音速喷嘴气体流量标准装置使用和维护的重要参考资料。
该手册应包括设备操作说明、维护建议、安全注意事项等内容，以帮助操作人员和维护人员正确使用和维护设备。
手册应定期更新以适应设备的变化和更新。
十一、校准和维护1. 校准：音速喷嘴气体流量标准装置应定期进行校准，以确保其测量准确性和稳定性。
音速喷嘴法气体流量标准装置的基本原理
对于空气，k=1.4，则（P1/P0）=0.5282.理 想条件下的质量流量在理想条件下,音速文丘利
喷嘴的质量流量公式：
能说成长所带给你的东西让你变好了或者变坏了，我只能说它让你长大了。我一
500){this.resized=true;this.style.wid th=500;}"align=middleborder=0>xxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx(2)
装置流量范围的选择方法和确定
根据音速喷嘴的流量计算公式（式（4））可 知，在临界条件下，改变音速喷嘴的滞止压力值， 则可改变通过音速喷嘴的质量流量值。实际上，
是通过调节压力调节阀来调节流量。
同样，也可通过改变流通面积来改变流量， 即通过若干个音速文丘利喷嘴的组合，或设计时 将某一个音速喷嘴的面积增大来达到所需要的 流量。在设计高压或常压式音速喷嘴法气体流量 标准装置时，都可以采用这种方法。
式中，
qm----音速文丘利喷嘴在实际条件下质 量流量（kg/s）C*----气体在实际条件下的临界流函数，假 定气体为一维、等熵流动,利用实际气体的热力
学性质表，可用计算机计算出来。
C----流出系数，C 是对“一维、等熵流动” 等假设条件的修正。C 只是雷诺数 Red 的函数。
500){this.resized=true;this.style.wid th=500;}"align=border=0>xxxxxxxxxxxxxxxxx xxxx(5)
喷嘴，此时的节流压力比称为临界压力比。
在理想条件下，即气流是一维流动、等熵、
完全气体，则从理论上可导出临界压力比的计算
公
式
：
500){this.resized=true;this.style.width=5 00;}"align=middle>xxxxxxxxxxxx(1) 式 中 ， k----气体等熵指数，对于完全气体，k 等于比热 比。
音速喷嘴气体流量标准装置的误差分析
音速喷嘴气体流量标准装置的误差分析Error Amalysis for Sonic Nozzle Gas Flow Standard Device由于音速艾丘利喷嘴具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、精度高等优点，被作为气体流量传递标准，在国内外得到广泛的应用。
下面主要以常压法为例分析其工作原理和误差来源。
1 音速文丘利喷嘴气体标准装置的工作原理常压法音速文丘利喷嘴气体标准装置如图1所示。
用8只不同规格的标准喷嘴并联，有3种管径法兰连接被校仪表，通过电磁阀根据流量大小选定不同的喷嘴组合，可产生255种不同流量。
1—板式过滤器；2—被校表；3—电磁阀控制的气动球阀；4—滞止容器；5—音速喷嘴；6—电磁阀控制的气动球阀；7—汇合容器；8—真空泵；9—循环水线；10—吸气管及消音器；Pi—压力变送器；Ti—一体化温度变送器图1音速文丘利喷嘴气体标准装置工作过程：打开压缩机和真空泵，操作者输人所需参数，计算机根据设定流量大小自动打开相应的喷嘴开关，等待流量稳定(p5/p1<0.8)以后，计算机通过数据采集卡定时采集温度和压力等模拟信号和脉冲量，计算出流过被校表的质量流量和工作状态及标准状态下体积流量、被校表测量的流量值，二者比较可得出被校表的流量系数、线性误差、重复性误差和准确度。
其中音速文丘利喷嘴的结构形状如图2所示。
当p<p0小于或等于临界压比时(由于p不容易测量，通常用压力比p S/p0判断)，气体通过喷嘴最小截面处(喉部)的流速达到当地音速，而且始终保持此速度不变，即马赫数等于l。
所以其流量只与上游压力有关而与下游压力无关，流出系数只与雷诺数有关，图2 音速文丘里喷嘴原理图因此就可以达到很高的测量准确度。
此时，用音速文丘利喷嘴测量的气体质量流量为q m=ACC'p0/ (1)式中：qm为音速喷嘴在实际条件下的质量流量；A为音速喷嘴喉部的内截面积；p0为音速喷嘴入口的气体滞止绝对压力；T0为音速喷嘴入口的气体滞止绝对温度；C’为实际气体的临界流函数，由滞止条件（p0，T0）查表得到；C为流出系数，是对“一维、等熵流动”这种假设的修正；M为实际气体的摩尔质量。
音速喷嘴法检定气体流量分析
备C^S IEngineering 工程音速喷嘴法检定气体流量分析王国建(景德镇市计量测试研究所，江西景德镇333000)摘要：随着科技的进步发展，在气体流量检测方面的科学技术在迅猛发展，本文将主要对于音速喷嘴法检定气体流量 进行分析，希望能够通过本文的详细介绍，给予大家一些启发。
关键词：气体流量；检定；音速喷嘴法中图分类号：TH814 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 02 (上）-0067-02对于气流流量的检测，一直以来都是我国在技术上存在的难题。
然而自从音速喷嘴法诞生之后，我国在气体流量方面的检测就逐渐得到了完善，检定结果也越来越准确。
但是对于音速喷嘴法，很多人都不太了解，本文将对此进行探讨，为大家提供一个详细明确的解释。
1音速喷嘴法的原理分析对音速喷嘴是一个一端半径小，另一端半径大的圆形渐缩渐放通道。
气流通过音速喷嘴的渐缩阶段时，速度会变的很快，压力也会减小，此时在喷嘴半径最小的那个界面口，就会形成音速，达到临界气流。
而在达到临界气流之后，就会进人一个渐扩阶段，此时就会将气流的速度动能转化成另外一种形式的压力能，之后便会使压力恢复。
这就是音速喷嘴的基础原理。
音速喷嘴法不只是一个两边半径不同的金属固体，它有着非常紧密细致的结构。
它包括音速喷嘴容器装置系统、真空负压站数据采集和工控机控制系统。
正是由于这四个部分的完美组合，层层递进，才诞生出了音速喷嘴法。
在这四个环节中，只要任何一个部分出现错误、纰漏、疏忽，都会严重影响到最后的测量结果，气体是一个很容易被影响到的东西，无论是外界的环境还是机械装备的缺陷，都必然会影响到气体流量的大小和技术进程中的测量，所以在运行过程中必须万分小心。
音速喷嘴装置由以下主要部件构成：真空泵、阀门、汇合容器、滞止容器、音速喷嘴、被检表和过滤器，除此之外还有各种检定的管道，在每个检定管道上，都附有温度计和压力变送器，用来收集温度和压力信号。
滞止容器里面还含有温度变速器和压力变送器，用来制止温度和压力信号。
音速喷嘴法气体流量标准装置不确定度分析
音速喷嘴法气体流量标准装置不确定度分析一、概述GLV-Z系列临界流文丘利喷嘴气体流量标准装置（以下简称置），选用符合国际标准（ISO9300）的临界流文丘利喷嘴气体流量标准，采用标准流量计比较发原理进行流量计的检定或测试。
本报告引用643-2003国家计量检定规程“标准表法流量标准装置”。
1、JJG643-2003国家计量检定规程“临界流流量计”；2、JJG620-94国家计量检定规程“临界流流量计”；3、CNAL/AC012003“检测和校准实验室认可准则”；4、CNAL/AG062003“测量不确定度政策实施指南”。
二、装置简介1、基本结构该装置按照主要功能分成两大部分：主要的装置设备部分和专用管理软件部分，装置的谁被部分主要由以下五部分组成：1.1装置计量部分该部分包括：滞止容器、被压容器、音速喷嘴组、阀门组、压力变送器、温度变送器、阀门组等。
2、工作原理与特点2.1测量原理临界流文丘利喷嘴（简称喷嘴），当气体通过喷嘴喉部最小截面时，在达到临界压比下[P/P ≤0.528时空气]其流速达到最大值（音速），但小于临界压比时，气体通过该截面上的流速仍然保持最大值，音速不变。
我们就是利用临界流喷嘴具有这一特性，作为气体计量量值标准的理论依据。
根据空气动力学，热力学，分子物理学等知识，经理论推导，通过临界流喷嘴的气体质量流量，可按下式计算：Qg =Tp C d φ3778.01P PH ϕ-kg/h (1)Qg ：通过临界流喷嘴的气体质量流量（㎏/h ） P ：临界流喷嘴前滞止绝对压力（KPa ） T ：临界流喷嘴前滞止绝对温度（K ）ф：和临界流喷嘴喉部面积等有关系数（制造单位给出） Cd ：流出系数（制造单位给出）PH ：在实验室条件下饱和蒸汽压力Kpa （计算机内可查） Ф：在实验室条件下相对湿度（湿度计实测获得） Po ：在实验室内大气压力根据连续性原理，通过被检流量计的质量流量Qg ，一定等于通过临界流喷嘴的质量流量Qg 。
高压进气式pVTt法流量标准装置原理及设计
高压进气式pVTt法流量标准装置原理及设计陈弘【摘要】天然气的应用在我国尚处于起步阶段,输气管网的建设将成为今后几十年能源升级换代的主要投资方向.提高管网输配气的压力将提升传输效率和节省建设投资;气体流量计的使用压力也将随之升高,高压标定装置的需求将逐步增多.常压的流量溯源体系已经比较成熟,从如何选取高压气体流量原级装置的视角探讨高压进气式pVTt法流量标准装置的原理及设计,并提出简化计算实例.希望对今后我国原级气体流量标准装置的建设提供参考.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】4页(P58-60,65)【关键词】高压进气式;原级基准;pVTt法;标准容器;换向器【作者】陈弘【作者单位】沈阳市质量技术监督局,辽宁沈阳110006【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言我国天然气用量占一次能源用量的比例约为5%，而作为经济发展主要参照的美国，其天然气用量约为30%。
近年来，我国超高速经济发展的负面影响即严重的环境污染问题逐渐显现，能源品种的置换成为当务之急。
由于风能、太阳能或核能等理想的无污染能源的大量应用还是理想化的远景，天然气应用的推广将是改善环境的主要措施。
天然气的主要输配管线通常都工作在高压条件下，如大城市的天然气管网的典型压力分别为1.6 MPa、4.0 MPa和6.0 MPa。
因此，高压气体流量计的标定和形式评价成为计量工作出现的新需求。
本文将讨论高压气体流量标准装置的选型和设计，并重点介绍作为原级基准的高压进气式pVTt法气体流量标准装置[1-2]的原理、优缺点及设计计算要点。
1 高压气体流量原级装置方案的选取目前，世界各国高压气体流量原级基准采用的方法分别有mt法、活塞式体积管法、间接质量法、比对法和pVTt法。
现分别对这些方法做如下说明[3]。
① mt法[4-5]：基准为高精度秤(m)和时间(t)，目前各国均采用精度最高、大称量且价格高昂的“陀螺秤”(gyroscope scale)作为质量基准。
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。
音速喷嘴气体流量原理
音速喷嘴气体流量原理1. 引言音速喷嘴是一种用于测量气体流量的装置，它基于流体力学和热力学原理。
在工业领域，准确测量气体流量对于控制生产过程、优化能源利用和保证安全运行至关重要。
音速喷嘴是一种常用的气体流量测量装置，它通过测量气体在喷嘴中通过的速度来计算流量。
2. 基本原理音速喷嘴是基于质量守恒定律和能量守恒定律的原理进行设计和运作的。
其基本原理如下：2.1 质量守恒定律质量守恒定律指出，在封闭系统中，质量的总量不会发生变化。
对于一个喷嘴来说，进入喷嘴的气体质量等于离开喷嘴的气体质量。
2.2 能量守恒定律能量守恒定律指出，在封闭系统中，能量的总量不会发生变化。
对于一个喷嘴来说，进入喷嘴的气体具有一定的压力和温度，离开喷嘴后的气体也具有一定的压力和温度。
2.3 喷嘴结构音速喷嘴通常由进口截面较大、出口截面较小的喷嘴构成。
喷嘴中的流道会逐渐收缩，使得气体在流动过程中发生加速。
当气体通过喷嘴时，流道的收缩会导致气体速度增加，同时也会导致气体压力降低。
2.4 音速条件当气体通过喷嘴时，流道的收缩会导致气体速度逐渐增加。
当气体达到一定速度时，即等于声速时，被称为音速条件。
在音速条件下，气体无法继续加速，因为超过音速后就无法传播声音。
3. 流量计算基于以上原理，我们可以通过测量气体在喷嘴中通过的速度来计算流量。
具体步骤如下：3.1 测量压差在进口和出口之间安装压差传感器，用于测量进口和出口之间的压差。
压差是指进口处的气体压力与出口处的气体压力之差。
这个压差是由于喷嘴流道的收缩造成的。
3.2 测量温度还需要测量进口和出口处的气体温度。
温度对于气体流量的计算也是一个重要参数。
3.3 计算速度根据测得的压差和温度，可以使用理想气体状态方程计算出气体在喷嘴中通过时的速度。
理想气体状态方程为：P1 / T1 = P2 / T2其中，P1和T1分别表示进口处的压力和温度，P2和T2分别表示出口处的压力和温度。
3.4 计算流量通过测得的速度，再结合喷嘴截面积，就可以计算出喷嘴中通过的气体流量。
音速喷嘴气体流量标准装置
音速喷嘴气体流量标准装置音速喷嘴气体流量标准装置是用于测量气体流量的一种重要装置，它可以帮助我们准确地获取气体流量的数据，对于工业生产、科研实验等领域具有非常重要的意义。
下面将介绍音速喷嘴气体流量标准装置的工作原理、结构组成、使用方法及注意事项。
首先，我们来了解一下音速喷嘴气体流量标准装置的工作原理。
音速喷嘴气体流量标准装置利用喷嘴的收缩和扩张来实现气体流速的测量。
当气体通过喷嘴的收缩段时，气体的流速会增加，压力会下降；而当气体通过喷嘴的扩张段时，气体的流速会减小，压力会上升。
通过测量喷嘴前后的压力差，就可以计算出气体的流速，从而得到气体流量的数据。
其次，我们来看一下音速喷嘴气体流量标准装置的结构组成。
一般来说，音速喷嘴气体流量标准装置由压力传感器、温度传感器、流量计、控制系统等部分组成。
压力传感器用于测量气体通过喷嘴前后的压力，温度传感器用于测量气体的温度，而流量计则用于计算气体的流量。
控制系统则对传感器获取的数据进行处理和分析，最终得出气体流量的结果。
接下来，我们来了解一下音速喷嘴气体流量标准装置的使用方法。
在使用音速喷嘴气体流量标准装置时，首先需要将装置正确安装在气体管道上，并连接好传感器和控制系统。
然后，根据实际情况设置好流量计的参数，并对控制系统进行调试。
在一切准备就绪后，打开气体流动，待稳定后即可开始测量气体流量。
测量结束后，及时关闭气体流动，并对装置进行清洁和保养，以确保下次使用时的准确性。
最后，我们来谈一下使用音速喷嘴气体流量标准装置时需要注意的事项。
首先，要注意装置的安装位置和安装方式，确保气体流动的稳定性和可靠性。
其次，在使用过程中要注意保持装置的清洁和完好，避免灰尘或杂质影响测量结果。
最后，使用人员要严格按照操作规程进行操作，避免因操作不当导致的误差。
总之，音速喷嘴气体流量标准装置在气体流量测量中具有重要的应用价值，正确的使用和维护对于保证测量结果的准确性至关重要。
希望本文介绍的内容能够对大家有所帮助，谢谢阅读。
音速喷嘴的工作原理
音速喷嘴的工作原理音速喷嘴是一种被广泛应用于喷雾和涡轮增压领域的关键装置。
其工作原理基于声波和流体力学的原理，以实现高效的气体喷射和增压效果。
本文将介绍音速喷嘴的工作原理以及其在不同领域的应用。
首先，让我们简要了解一下喷嘴的基本构造。
音速喷嘴由一个圆柱形的管道构成，其一侧是高压气体进口，另一侧是喷嘴出口。
管道内部有一个收缩截面，被称为喉管。
喉管是音速喷嘴的关键部分，它起到了限制气流的作用。
音速喷嘴的工作原理可以分为两个关键方面来解释：声学效应和流体动力学。
首先，通过喉管收缩截面的限制，增加了气体的速度。
其次，当气体穿过喉管时，它在引射过程中会产生一种特殊的声波，该声波称为切面波。
考虑到声学效应，喉管的限制会导致气体被压缩并加速，达到音速。
喉管的几何形状和尺寸将直接影响到气体的速度。
为了实现最大的喷射效果，喷嘴的设计需要经过精确的计算和优化。
而在流体动力学方面，音速喷嘴利用了切面波现象。
当气体穿过喉管时，其速度快速增加，而气体的密度和压力会相应地下降。
这种压力降会产生一种激波，后面的气流受到激波的影响进一步加速，形成了切面波。
而切面波的形成使得气体在喷嘴出口时产生超音速喷射，即音速喷射。
这种超音速的气体流动可以产生强大的气流力量，广泛应用于喷雾、混合和增压等领域。
例如，音速喷嘴可以用于燃料喷射系统，实现燃烧效率的提高；它也可以用于涡轮增压器中，通过增加气体流速来提高发动机的功率。
尽管音速喷嘴在喷雾和增压方面具有许多优点，但在实际应用时仍面临一些挑战。
首先，喷嘴的设计需要根据具体的应用场景进行调整和优化，以确保最佳的性能。
其次，由于超音速气流的特性，对喷嘴的材料和耐用性提出了更高的要求。
同时，喷嘴周围的空气流动也需要被充分考虑，以避免在喷射过程中产生不必要的湍流和压力损失。
总结起来，音速喷嘴是一种基于声学效应和流体动力学原理的装置。
它通过喷嘴的收缩截面限制气体的流动，并利用切面波现象实现气体的加速和超音速喷射。
音速喷嘴原理
音速喷嘴原理
音速喷嘴原理是把一种特殊的化学混合物，如液体氧或液体空气，推进到高速，利用推力引起的压力把流体推出喷嘴，从而产生巨大的
动能，可以将自身的动能转化成其他形式的能量。
音速喷嘴的工作原
理的核心之一就是两步推进原理。
简单来说，就是将一种特殊的化学
混合物，如液体氧或液体空气推进到高速。
然后，流体经过一定的喉
道或涡轮等，形成高温高压的空气尾流，从而达到超音速速度，并在
给定的入口温度和压力条件下，产生丰富的动能。
在音速喷嘴内，当给定的流量经过喉道时，其压力能被增加，流
速也会随着温度和压力的变化而变化，因此流量的增加会使马达的工
作效率更高。
入口压力的增加也使空气尾流的传送能力更强，同时减
少了喷嘴口径，以达到较高的推进效率。
音速喷嘴是一种特殊的喷嘴设备，它能大大增强被推进物体的推
力和速度，从而最终能实现不同种类的动能转换。
它的工作原理有两
个关键部分，一是空气尾流，二是推进原理。
当给定的流量经过喉道时，其压力能被增加，并形成高温高压的空气尾流，从而达到超音速
速度，并在给定的入口温度和压力条件下，产生丰富的动能。
最后，音速喷嘴的一大优势是它可以让一种特定的流体推进到非
常高的速度，从而产生足够的推力来加速推进物体。
同时，音速喷嘴
也可以有效地将自身的动能转化成其他形式的能量，比如电能、热能
和动能等，这些能量可以用来推动和消耗推进物体。
pVTt法气体流量标准装置100L标准容器容积测量不确定度评定
pVTt法气体流量标准装置100L标准容器容积测量不确定度评定发布时间：2022-10-20T02:18:27.203Z 来源：《中国建设信息化》2022年第11期第6月作者：王永红向柯龙[导读] 标准容器的容积标定是pVTt法气体流量标准装置重要的项目，其测量结果的准确与否关系着p王永红向柯龙湖南省计量检测研究院湖南?长沙 410014）摘要：标准容器的容积标定是pVTt法气体流量标准装置重要的项目，其测量结果的准确与否关系着pVTt装置的计量性能。
依据国家计量技术规范JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》]和JJG 619-2005《p.V.T.t法气体流量标准装置》的要求，通过实际工作中的经验方法，对pVTt法体流量标准装置100L标准容器的容积测量结果进行不确定度评定。
关键词：计量学；pVTt法气体流量标准装置；不确定度评定；容积测量1 引言随着能源计量的需求及仪器仪表技术的发展，高准确度等级的气体流量计(如0.2级、0.5级)使用越来越广泛[1-3]，国内计量技术机构的气体流量装置大部分为音速喷嘴法气体流量标准装置，为了确保其使用过程中的测量准确性与运行稳定性，维护量值传递统一，需要利用pVTt法气体流量标准装置（以下简称pVTt装置）对音速喷嘴实施定期检定。
pVTt装置性能可靠，准确度高，是国内外普遍使用的原级气体流量标准装置[4-7]，主要用于音速喷嘴的检测，由待测音速喷嘴、三通阀及标准容器组成，其工作原理是：在某一时间间隔 t内，气体流入容积为100L的标准容器，根据标准容器内气体绝对压力p和热力学温度T的变化，可求得通过被测音速喷嘴的实际质量流量，从而计算得到音速喷嘴的流出系数。
美国国家标准与技术研究院(NIST)建成了标准容积为26m3 的pVTt装置[8]。
我国气体流量基准是中国计量科学研究院研制的 pVTt法气体流量标准装置，标准容积为20m3、2m3和100L，装置可实现的流量范围为 0.1～1300?m3 /h，扩展不确定度为 0.05%? (k=2) 。
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pvtt装置检测音速喷嘴原理
PVTT装置是一种用于检测音速喷嘴的装置，它能够精确测量音速喷嘴的参数，为相关研究和应用提供准确的数据支持。
本文将介绍PVTT装置的原理和工作方式，并探讨其在实际应用中的重要性。
PVTT装置是基于PVTT（Pressure-Volume-Temperature-Time）方法的原理而设计的。
该方法通过测量喷嘴周围空气的压力、体积、温度和时间来计算音速喷嘴的参数。
PVTT装置主要由压力传感器、体积测量装置、温度传感器和计时装置组成。
在PVTT装置中，压力传感器用于测量喷嘴周围空气的压力。
通过测量压力的变化，可以得到空气在喷嘴周围的压力分布情况。
体积测量装置则用于测量空气在喷嘴周围的体积。
通过测量体积的变化，可以了解空气在喷嘴周围的流动情况。
温度传感器用于测量空气的温度，而计时装置则用于测量流动过程中的时间。
PVTT装置的工作过程如下：首先，将PVTT装置放置在音速喷嘴周围，并启动计时装置。
然后，PVTT装置开始测量空气的压力、体积、温度和时间。
通过对这些数据的处理和分析，可以计算出音速喷嘴的参数，如流速、密度和温度等。
PVTT装置在实际应用中具有重要的意义。
首先，它可以帮助研究人员了解音速喷嘴的性能和特性。
通过测量音速喷嘴的参数，研究人员可以评估其流动特性、热力特性以及与周围环境的相互作用等。
这对于优化和改进音速喷嘴的设计和应用具有重要意义。
PVTT装置还可以应用于相关领域的研究和开发中。
例如，在航空航天、能源和环境等领域，音速喷嘴被广泛应用于流体控制、燃烧和喷射等过程中。
通过使用PVTT装置，研究人员可以准确测量音速喷嘴的参数，为这些应用提供可靠的数据支持。
PVTT装置是一种用于检测音速喷嘴的装置，它通过测量压力、体积、温度和时间等参数，计算出音速喷嘴的性能和特性。
它在研究和应用中具有重要的意义，能够为相关领域的研究和开发提供准确的数据支持。
随着科学技术的不断发展，相信PVTT装置将在未来的研究和应用中发挥更大的作用。