钟罩式气体流量标准装置
《钟罩式气体流量标准装置》计量检定规程有关内容说明
ｙ。＝［＿＂１１（ｄ）２Ｈ一＋Ｖｓ—Ｖｒ］［１＋（“ｌ＋ 斗
２罩０ｒ２的一式线Ｏｔ４中膨－２：０胀ｔ５Ｏ）／系（２ｔ０数、—：００）［］卜厂分检别定为时标钟尺罩、内钟 气体温度；卜钟罩的平均直径；
析．希望能对钟罩装置的检定工作
有所帮助。
管理管
蓉》麓》ｏ＿鍪＃蠢～∞一童∑：＿｝畿
图１ 图１钟罩内的液面为Ａ，外面的 液面（环行平面）为Ｂ，把此时的钟 罩与Ａ液面重合的横截面定为下截 面。图２钟罩内的液面由Ａ升到Ａ７， 外面的液面由Ｂ升到Ｂ’．把此时的 钟罩与Ａ’液面重合的横截面定为 上截面。与上、下截面等距的截面
ｙ，为钟罩外侧液槽内液体从液 面Ｂ到液面Ｂ ７外水升高的体积：
ｙ。为标尺浸入水中的体积（浸入 的高度为Ｈ）；
ｙ。为在图ｌ位置时钟罩内（包括 导气管）的气体体积；
ｙ。为在图２位置时钟罩内的气 体体积：
ｙ。为从图１到图２位置时钟罩 内排出的气体净体积：
ｈ为液面Ｂ和Ｂ’的高度差： Ｈ为上下截面间的距离； ．ｓ为上下截面间的平均外横截面 面积。 因 Ｖ．＝Ｖｓ＋Ｖ。＋Ｖｐ一矿。
万方数据
种方法。此方法最初是由美国国家
标准局贝克博士首先提出的，主要
是通过测量钟罩的直径、高度及其
他有关参数来计算出容积值。这种
方法与容积法相比，使用的测量仪
器设备简单轻便、投资少、省时、省
力。在修订的规程中已给出详细的
测量方法和计算方法，在此不加赘
述。只是为了让大家更明确规程计
算公式的由来，给出公式的推导分
△式ｙ中Ｙ；：△ｙ△Ｙｓ·ｙ甜厂计量罐内含水油
品液位下静压力引起的容积增大值，
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量测量仪表的设备，其原理是
利用钟罩内气体流动产生的压差来确定气体流量，从而实现对流量测量仪表的准确校准。
本文将介绍钟罩式气体流量标准装置的工作原理、结构特点以及使用注意事项。
首先，钟罩式气体流量标准装置的工作原理是基于贝努利方程和连续方程。
当
气体通过钟罩时，由于钟罩内截面积的变化，气体流速发生改变，从而产生了静压和动压的变化。
通过测量钟罩两侧的压差，可以计算出气体流量，进而实现对流量测量仪表的准确校准。
其次，钟罩式气体流量标准装置的结构特点主要包括钟罩、差压传感器、温度
传感器、压力传感器等组成部分。
钟罩通常采用金属材料制成，具有一定的流线型设计，以减小气体流动时的阻力和湍流效应。
差压传感器用于测量钟罩两侧的压差，温度传感器和压力传感器则用于对气体的温度和压力进行实时监测，从而保证测量结果的准确性和可靠性。
最后，使用钟罩式气体流量标准装置时需要注意以下几点。
首先，应选择适合
的钟罩尺寸和流量范围，以确保测量的准确性。
其次，在使用过程中应注意保持装置的清洁和完好，避免灰尘和杂质对测量结果造成影响。
另外，定期对装置进行校准和维护是十分必要的，以确保其长期稳定的工作性能。
综上所述，钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量测量仪表的重要
设备，其工作原理基于贝努利方程和连续方程，具有结构简单、测量精度高的特点。
在使用时，需要注意选择合适的尺寸和流量范围，保持装置的清洁和完好，并定期进行校准和维护，以确保其稳定可靠的工作性能。
钟罩式气体流量标准装置计量标准技术报告
计量标准技术报告计量标准名称钟罩式气体流量标准装置（0.2级）计量标准负责人建标单位名称填写日期目录一、建立计量标准的目的………………………………………………………………… ( )二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………( )三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………( )四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………( )五、环境条件………………………………………………………………………………( )六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………( )七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………( )八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………………………………( )九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………………………( )十、检定或校准结果的验证………………………………………………………………( ) 十一、结论…………………………………………………………………………………( ) 十二、附加说明……………………………………………………………………………( )六、计量标准的量值溯源和传递框图注：应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
注：应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
即合成方差由三个不确定度分量组成，它们是：燃气表读数V m 所引入的不确定度,燃气表分辨力V m 所引入的不确定度,以及通过燃气表气体体积V ref 测量所引入的不确定度。
(1) 燃气表读数V m 所引入的不确定度分量由于被检燃气表为数字显示，故读数本身不引入任何误差，即u (V m )=0，于是所引入的不确定度分量为：0)V (u V E)E (u m m1=∂∂=(2) 燃气表分辨力V m 所引入的不确定度分量被检表的分辨力为0.2 L ，每一个读数可能包含的最大误差为±0.1 L ，分辨力所引入的误差应满足距形分布，于是V m 的不确定度为：L 0577.03L 1.0)V δ(u m ==对应的灵敏系数c 2为：1ref m 2L 01.0L1001V 1V δE c -===∂∂=于是所引入的不确定度分量为：41m m21077.5L 0577.0L 01.0)V δ(u V δE)E (u --⨯=⨯=∂∂=(3) 气体体积V ref 所引入的不确定度分量已经得到u (V ref )=0.128 L ，对应的灵敏系数c 3为：1242ref m m ref 3L 01.0L10L100V V δV V E c -==+=∂∂=于是所引入的不确定度分量为：31ref ref31028.1L 128.0L 01.0)V (u V E)E (u --⨯=⨯=∂∂=6.示值误差E 测量不确定度分量汇总表和合成标准不确定度十、检定或校准结果的验证采用比对法。
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置是一种用于校准气体流量仪表的标准装置，其原理是利用钟罩内气体流动的特性来实现流量的精确测量。
该装置通常由钟罩、压力控制装置、温度控制装置、流量测量装置等部分组成，能够提供稳定、准确的气体流量标准。
在钟罩式气体流量标准装置中，钟罩起到了关键的作用。
钟罩是一种特殊形状的容器，其内部空间与外部环境隔离，通过控制内部压力和温度来实现气体流动的稳定。
钟罩内的气体流动受到外部环境的影响较小，能够提供相对独立的流量标准环境。
压力控制装置用于控制钟罩内的压力，通常采用精密的压力调节阀和传感器来实现对内部压力的精确控制。
通过调节压力控制装置，可以实现不同范围的气体流量标准。
温度控制装置则用于控制钟罩内的温度，通常采用恒温器或者热电偶等装置来实现对内部温度的精确控制。
温度对气体流动的影响较大，因此温度控制装置对于保证流量标准的稳定性至关重要。
流量测量装置用于实时监测钟罩内气体的流量，通常采用流量计或者质量流量计来进行测量。
通过对流量的精确测量，可以实现对气体流量标准的准确校准。
钟罩式气体流量标准装置具有精度高、稳定性好、适用范围广等特点，广泛应用于气体流量仪表的校准和检定工作中。
在工业生产、科研实验等领域都有着重要的应用价值。
总之，钟罩式气体流量标准装置是一种重要的气体流量标准装置，其稳定、准确的流量标准能够为气体流量仪表的校准和检定提供可靠保障，具有广阔的应用前景和市场需求。
钟罩式气体流量标准装置结构和理论基础
钟罩式气体流量标准装置结构和理论基础1．钟罩装置的结构原理钟罩式气体流量标准装置的结构如图2.1所示，它主要由钟罩、液槽、平衡锤和补偿机构组成。
按钟罩升降的传动方式，钟罩装置可分成机械传动式和气动式，一般大钟罩采用气动式；按液槽内是否有干槽，钟罩装置可分成湿式和干式两种[1]。
图2.1 钟罩式气体流量标准装置结构Fig.2.1 Structure of the bell prover gas calibration facility钟罩式气体流量标准装置是以经过标定的钟罩有效容积为标准容积的计量仪器，当钟罩下降时，钟罩内的气体经过试验管道排往被检表，以钟罩排出的气体标准体积来校验流量仪表。
为了保证在一次校验中，气体以恒定的流量排出钟罩，钟罩内应该有一个恒定的压力源，它是利用钟罩的重量超过平衡锤质量的常数而产生的（所以也叫钟罩余压），并利用补偿机构使得余压不随钟罩浸入液槽中的深度而改变，从而保证了钟罩内工作压力的恒定。
所以，钟罩式气体流量标准装置本身就是一个恒压源并能给出标准容积的装置。
当需要不同的工作压力时，可通过增减平衡锤的砝码来实现，平衡锤的砝码加得越多，钟罩内的工作压力就越低。
补偿机构是为了补偿钟罩内压力受密封液浮力影响的机构，目前常见的有链条式补偿机构、杠杆式补偿机构和象限式补偿机构等几种，国内钟罩装置主要用象限式补偿机构。
2．钟罩装置检定系统的理论基础钟罩装置检定系统的气体参数有[5]：Vz ——钟罩内部排出气体体积，单位L 。
Vz 是钟罩排出气体的标准体积，通过光电编码器测得钟罩下降距离，后经过计算可得到Vz 。
Tz ——钟罩内部气体温度，单位K 。
15.273+=tz Tz ，tz 为温度传感器测得的摄氏温度。
Pz ——钟罩内部气体压力，单位Pa 。
Pa pz Pz +=，pz 为压力传感器测得的压力，Pa 为标准大气压，101325=Pa Pa ，要使钟罩装置测量更加精确，还应该测量环境的大气压力。
油气计量技术-第6章 天然气流量计量标准装置及流量计检定
6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置
➢ （2）工作原理
➢ 打开阀门23和调节阀22； ➢ 钟罩以一定速度下降，钟罩内气体通过导气管，经被检定的流量
计流入大气。 ➢ 当下挡板4遮住光电发讯器时，计时器开始计时，被检流量计同
时也开始计数，钟罩继续下降。 ➢ 当上挡板5遮住光电发讯器时，计时器停止计时，被检流量计同
，装置在工作过程中压力有波动，即压力波动。压力波动 应符合表6-1的规定。 ➢ （3）密封性 ➢ 装置在关闭进出口阀门后应密封。 ➢ （4）温度差控制 ➢ 应严格控制装置温度，以保证钟罩内的气体温度和液槽内 的液体温度之差符合表6-1的规定。
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ （5）计时器 ➢ 计时器的启、停应由钟罩上的光电发讯器发出的信号控制。
计时器的准确度应优于测量时间的0.1%，分辨力小于或等 于0.01s。 ➢ （6）装置的配套设备 ➢ 温度计：分度值小于或等于0.2℃。 ➢ 压力计：分辨力小于或等于10Pa。 ➢ 大气压力计：准确度优于0.1%。
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ 2. 钟罩式气体流量标准装置的结构与原理 ➢ （1）装置的结构 ➢ 装置一般由钟罩、液槽、发讯机构、压力补偿机构、气源和
试验管道等构成。如测量瞬时流量，则应配备计时器。若有 编码器等能自动检测钟罩位置，则可代替发讯机构。 ➢ 钟罩式气体流量标准装置结构如图6-1所示。
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6.1 天然气流量计量标准装置
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ （1）装置的结构 ➢ 钟罩1是一个上部有顶盖，下部开口的容器； ➢ 液槽2内盛满水或不易挥发的油，由于液封的作用，使钟罩
一标段：钟罩式四表位燃气表检定装置技术规格
一标段：钟罩式四表位燃气表检定装置技术规格1、钟罩式气体流量标准装置的技术参数：1.1 精度等级：0.5%；1.2 流量范围：100L鈡罩：（0.5-6 ）m3/h ，20L钟罩（0.0 16-1.2 ）m3/h 。
★1.3 压力波动：≤30Pa；1.4 工作压力；1.6k Pa 满足4工位燃气表检定需要；★1.5 鈡罩的水槽、鈡罩筒、排气管等均采用优质不锈钢材料制造，永不生锈，且表面抛光；★1.6 鈡罩的提升方式为：恒温动力气体提升。
其提升原理：将空气压缩机排出的气体经过调压，恒温处理后，输送到钟罩内，避免了进入钟罩内的气体与室内气体温度不同，使检定结果更准确。
1.7 钟罩有关参数表：2.四工位夹表校验台的技术参数：★2.1 夹表方式：气动夹表、夹表力可调；能夹持、检定现在市场所普遍使用的膜式燃气表，也应能夹持、检定超声燃气表。
2.2 夹表数量：4块表串联；★2.3 表前管路压力损失：大流量下：≤20Pa；小流量下：≤2Pa；2.4 夹表定位：有夹表定位功能，夹表接头本身具有定位功能；2.5 可以联接100L鈡罩两台、20L鈡罩一台，一次装夹即可完成所有流量点的检定。
★3、双鈡罩组合切换系统：；3.1 采用独有技术将两台鈡罩联接起来3.2 两台鈡罩实现无扰动切换；3.3 保证两台鈡罩压力、波动等指标一致；4、检定控制系统：燃气表自动控制系统由PLC、各种模块、时间控制单元、电脑、打印机、压力传感器等组成。
符合《JJG577-2012》计量检定规程。
系统功能如下：控制系统与微机联机工作的功能：完成单点单次的气体流量表检定，实现对二台（100L一台，20L一台）钟罩的提升、检测、下降、停止的控制可以用来检定至少4台的容积式流量表（如燃气表）设定脉冲当量、仪表系数预置被检表类型、被检表数量、检表管线预置每次检定的提升脉冲数、检定容积实现双鈡罩的平滑转换显示钟罩提升或下降的脉冲数（容积）显示被检表示值流量，及流经被检表的实际累积流量记录检测时间，并自动计算气体瞬时流量，可以方便地做流量调节可以检测两点温度，多（或五）点压力，实现温度、压力补偿功能，显示被检表的压力损失，使其参与修正计算。
钟罩式气体流量计标准装置的结构和工作原理
钟罩式气体流量计标准装置的结构和工作原理图1是钟罩式气体流量标准装置为计量标准器的燃气表检定示意图。
它具有准确度高、重复性好、操作简单易学、量传检定简捷、价格低廉、维护费用少等许多优点。
配套计量设备为计时器、测压仪器、测温仪器，辅助设备为进气阀门和出气阀门、流量设定器及试验管道等部件。
图1 燃气表检定示意图钟罩式气体流量标准装置的结构有多种，但主要结构基本相同，只是某个部件或某个环节上有差异。
在这里为了叙述方便，首先介绍一种比较典型的钟罩式气体流量标准装置的结构和工作原理，然后按照其部件和环节的不同再介绍一些其他种类的钟罩装置。
图2 钟罩式（三罩式）气体流量标准装置结构图如图2所示，钟罩是一个倒置着放在液槽内的容器，上部封闭，下部开口。
液槽内放有水或不易挥发的、低黏度的油作为密封液体，此时可动的钟罩和固定的液槽形成一个容积可变的密封空腔，使得钟罩对大气密闭。
装置上有一根导气管，一端通到钟罩的内部，中间穿过液槽底部和密封液体，一端与试验管道相连接。
试验管道上装有阀门和被检的流量计。
为了使钟罩垂直地上升和下降而不晃动，钟罩两边装有导向滑轮，两边的立柱上装有导轨，滑轮沿导轨上下滚动；钟罩内也有等角分布的三个滑轮，沿导气管或立柱上下滚动。
为了调节钟罩内的压力，在钟罩上部系一条柔绳，柔绳经过定滑轮，与配重物相连，配重物的重量是可调的。
钟罩在上升和下降过程中，由于浸没于液体中的深度在变化，使液体对钟罩的浮力产生变化，为了使钟罩在上升和下降过程中始终保持内压力不变，用压力补偿机构来补偿浮力的变化。
温度计和压力计分别测量钟罩内和被检流量计处的温度和压力。
钟罩上装有标尺，标尺上有上挡板和下挡板，钟罩两挡板之间的容积是已知的。
在液槽上装有光电发信器，光电发信器与计时器和被检流量计的脉冲计数器相连，控制计时和计数。
鼓风机作为气源，用来向钟罩内充气使钟罩上升。
液位计用来指示液槽内的液位。
三、钟罩式气体流量标准装置的工作原理钟罩式气体流量标准装置是以空气为介质，对气体流量计进行检定的标准设备。
智能型钟罩式气体流量标准装置的使用注意事项
智能型钟罩式气体流量标准装置的使用注意事项近几年，随着检定技术的不断更新，智能型钟罩式气体流量标准装置，已经取代了传统钟罩式气体流量标准装置。
其为由传统钟罩式气体流量标准装置和计算机控制器相连接的新型检定装置，大大提高了检定效率。
作为一种新设备，在检定过程中仪器仪表世界网技术员的一些体会，提出几点应注意的问题，希望对大家能有所帮助。
标准装置的工作原理钟罩式气体流量标准装置，是以空气为介质，对气体流量计进行检测的标准设备。
装置由可动的钟罩和固定的液槽，形成一个容积可变的密封空腔，钟罩下降过程中，通过压力补偿机构，使其内部气体压力保持一定值，不随钟罩浸入密封液体中的深度而变化。
以钟罩内的有效容积为标准，当钟罩下降时，钟罩内气体经实验管道排出，排往被检仪表，以钟罩内排出的气体容积比较被检仪表转动的体积数，从而确定被检仪表的精度。
标准装置密封性的影响钟罩式气体流量标准装置在进行检定前，必须要检查整个管路是否漏气。
如果标准装置存在漏气现象，则钟罩内气体不能完全通过被检表，部分气体经由漏气处排出，由JJG577-2005《膜式燃气表检定规程》中示值误差计算公式：其中，δ——单次测量的示值误差，%;Vm——燃气表的示值，dm3;Vref——通过燃气表的气体实际值，dm3;Vm变小，检定得出的误差比实际的偏小，从而影响对被检仪表的判定。
一般可通过下面的方法检验装置是否漏气：将检定台所有表位装夹上燃气表，提升钟罩并记录当前钟罩标尺所在位置，静止一段时间后，观察钟罩标尺所在位置是否变化，如果下降，则说明装置存在漏气现象。
可在以下几处查找：①燃气表装夹处、管道接口处、阀门和连接测量压力的差压式传感器的橡胶管。
这4处可用肥皂水涂抹观察，是否有气泡产生判定;②管道出气端的电磁阀。
在将出气口端的流量调节器关闭情况下，排除上述4处仍出现漏气的话，则管道出气端的电磁阀有可能存在问题。
电磁阀的损坏或进入异物都会造成漏气。
如果有颗粒物体通过管道进入电磁阀，可将电磁阀内部拆开，把异物清除干净即可。
尺寸法钟罩式气体流量标准装置测量校准和测量能力评定
尺寸法钟罩式气体流量标准装置校准和测量能力评定1.概述1.1测量依据：JJG165-2005《钟罩式气体流量标准装置》1.2测量标准：主要设备二等标准金属量器组表1. 实验室的计量标准器和配套设备1.3被测对象：表2. 被测钟罩式气体流量流量标准装置1.4测量方法：升起钟罩稳定后，标记出上、中、下截面位置，用直径尺分别对上、中、下截面进行各三次（共九次）直径测量di。
连续6次测上下挡板量高度Hi，然后测量标尺体积Vsc（L）以及上下挡板高度钟罩排出体积VT（L），进而得出实际体积。
2.数学模型（1）式中：V——钟罩标准容积，L；——平均直径，mm；——钟罩该段上下挡板间平均高度，mm；θ——钟罩内气体温度，℃；α1——钟罩标尺材料的线膨胀系数，1/℃；α2——钟罩材料的线膨胀系数，1/℃；α4——测H用的测高仪或尺子材料的线膨胀系数，1/℃；α4——直径尺的线膨胀系数1/℃。
若|20－θi|＜5℃内时，可认为：（2）3.不确定度传播率：由（2）式计算灵敏度系数：（dm2）（dm2）4.标准不确定度评定4.1 钟罩直径的测量标准不确定度4.1.1上、中、下三段九次测量直径di所产生的A类测量标准不确定度：（测量9次，即n=9）4.1.2测量使用的直径尺引入的B类标准不确定度：使用Ⅱ级直径尺其（0. 3+0. 2 L）mm ，包含因子k=2由此可得：mm4.1.3合成直径测量的标准不确定度：4.2该段（或上下挡板）高度测量标准不确定度4.2.1测量该段高度6次所产生的A类标准不确定度：（测量6次，即n=6）4.2.2测量Hi使用的钢直尺引入的B类标准不确定度：测量使用的钢直尺最大误差为：0.2mm，则有：mm=0.1mm4.2.3合成高度测量的标准不确定度：4.3测量标尺体积Vsc的标准不确定度：(L) （3）式中：e——标尺的厚度，mm；B——标尺宽度，mm。
由于尺寸法测量200L以上的钟罩，该项测量结果不确定度可忽略不计，则有u(Vsc)=0。
LJQ型钟罩式气体流量标准装置的使用体会
万方数据
该压力不随钟罩浸入密封液中的深度而改变，从而 保证钟罩内工作压力的恒定。当钟罩下降时，钟罩 内空气经试验管道排往被检燃气表，最后根据被检 燃气表的示值，钟罩的设定值及相应的温度，压力 等修正数据，通过电脑运行根据相应检定规程而专 门设计的软件，从而计算出燃气表的误差。我单位 购买的丹东科泰公司０．５级ｔＪＱ型钟罩式气体流量 标准装置是一种气动提升，人工或光电读数均可的 智能控制式标准装置。
下载时间：2010年1气体流量标准装置是近几 年出现的由传统钟罩标准装置和电脑智能控制器 相连接而产生的新检定装置。因此，在使用过程 中难免会出现一些新的问题，现将丹东科泰公司 生产的１．ｊＱ型检定装置使用中碰到的一些问题总 结出来，希望对具有相同或相似设备的使用者有 所帮助。
１构成及工作原理
钟罩式气体流量标准装置是以空气为介质，对 气体流量计进行检定、校准和检验的标准设备。 ＬＪＱ型钟罩式气体流量标准装置是由可上下移动的 钟罩和固定液槽形成的一个容积可变的标准密封 腔，以及发讯机构、压力补偿机构、气源、电脑及其 附属设备构成的。它利用钟罩自重与配重砝码的 重量差产生的一定压力，并通过补偿机构的作用使
［２］方原柏．直接承蘑式电子皮带秤秤架．自动化信息．２００４（８） ［３］赵伟．西门子自动称重给料机在首钢矿业公司球团厂的应用．
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置钟罩式气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它采用了一种独特的设计，能够精确地测量气体的流量，为工业生产和科学研究提供了重要的数据支持。
本文将介绍钟罩式气体流量标准装置的工作原理、结构特点以及应用领域。
首先，我们来了解一下钟罩式气体流量标准装置的工作原理。
它利用了流体力学的原理，通过测量气体通过装置时对装置产生的压力差来确定气体的流量。
在装置内部，气体流经一个特定形状的钟罩，当气体通过钟罩时，会产生压力差，通过测量这个压力差的大小，就可以确定气体的流量。
这种设计能够有效地减小气体流动时的阻力，从而提高了测量的精度。
其次，钟罩式气体流量标准装置的结构特点也是其优越性能的重要保障。
它通常由气体进口、钟罩、压力传感器、数据采集系统等部件组成。
其中，钟罩的设计非常关键，它的形状和尺寸需要经过精确的计算和实验验证，以确保气体流过时产生的压力差能够准确地反映流量的大小。
同时，压力传感器和数据采集系统能够实时监测和记录气体流量的数据，为后续的分析和应用提供了重要的支持。
最后，我们来看一下钟罩式气体流量标准装置的应用领域。
由于其高精度、稳定性和可靠性，它被广泛应用于工业生产和科学研究中。
在工业生产中，它可以用于监测和控制各种气体的流量，保障生产过程的稳定性和安全性。
在科学研究中，它可以用于实验室的气体流量测量，为科研人员提供准确的数据支持。
综上所述，钟罩式气体流量标准装置是一种重要的气体流量测量装置，它的精准测量能力和稳定性使其在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信钟罩式气体流量标准装置将会在更多领域展现出其优越性能，为人类的生产和生活带来更多的便利和进步。
钟罩式气体流量计标准装置的结构和工作原理
钟罩式气体流量计标准装置的结构和工作原理图1是钟罩式气体流量标准装置为计量标准器的燃气表检定示意图。
它具有准确度高、重复性好、操作简单易学、量传检定简捷、价格低廉、维护费用少等许多优点。
配套计量设备为计时器、测压仪器、测温仪器，辅助设备为进气阀门和出气阀门、流量设定器及试验管道等部件。
图1 燃气表检定示意图钟罩式气体流量标准装置的结构有多种，但主要结构基本相同，只是某个部件或某个环节上有差异。
在这里为了叙述方便，首先介绍一种比较典型的钟罩式气体流量标准装置的结构和工作原理，然后按照其部件和环节的不同再介绍一些其他种类的钟罩装置。
图2 钟罩式（三罩式）气体流量标准装置结构图如图2所示，钟罩是一个倒置着放在液槽内的容器，上部封闭，下部开口。
液槽内放有水或不易挥发的、低黏度的油作为密封液体，此时可动的钟罩和固定的液槽形成一个容积可变的密封空腔，使得钟罩对大气密闭。
装置上有一根导气管，一端通到钟罩的内部，中间穿过液槽底部和密封液体，一端与试验管道相连接。
试验管道上装有阀门和被检的流量计。
为了使钟罩垂直地上升和下降而不晃动，钟罩两边装有导向滑轮，两边的立柱上装有导轨，滑轮沿导轨上下滚动；钟罩内也有等角分布的三个滑轮，沿导气管或立柱上下滚动。
为了调节钟罩内的压力，在钟罩上部系一条柔绳，柔绳经过定滑轮，与配重物相连，配重物的重量是可调的。
钟罩在上升和下降过程中，由于浸没于液体中的深度在变化，使液体对钟罩的浮力产生变化，为了使钟罩在上升和下降过程中始终保持内压力不变，用压力补偿机构来补偿浮力的变化。
温度计和压力计分别测量钟罩内和被检流量计处的温度和压力。
钟罩上装有标尺，标尺上有上挡板和下挡板，钟罩两挡板之间的容积是已知的。
在液槽上装有光电发信器，光电发信器与计时器和被检流量计的脉冲计数器相连，控制计时和计数。
鼓风机作为气源，用来向钟罩内充气使钟罩上升。
液位计用来指示液槽内的液位。
三、钟罩式气体流量标准装置的工作原理钟罩式气体流量标准装置是以空气为介质，对气体流量计进行检定的标准设备。
钟罩式气体流量标准装置技术参数
钟罩式气体流量标准装置
1 用途：
空气、水蒸气及氯化氰三元混合气体专用流量计校准。
2 数量：
50L：一套； 100L：一套
3 技术参数要求：
3.1准确度等级：0.2级
满足JJG165—2005 《钟罩式气体流量标准装置》检定规程要求
3.2 主要配置：
3.2.1钟罩气体计量器
材质：不锈钢
液槽：双筒环形截面式
密封液：5号工业白油
余压：50L ≥1000Pa 100L ≥2000Pa
压力波动：≤20 Pa
3.2.2 钟罩提升方式
气动提升
3.2.3传感控制系统
光电式发讯装置；
光电旋转编码器；
计时器：起、停应由钟罩上的光电发讯器发出的信号控制。
计时器准确度应优于测量时间的0.1%，分辨力≤0.01s
气控阀（电磁阀）；
温湿度传感器.(0～50) ℃，最大允许误差：±0.1℃；
（0～100）%RH；最大允许误差：3%RH；
压力变送器；
差压变送器；
钟罩内应有上、下两个测温、测湿点。
3.2.4显示装置
显示钟罩内压力、温度、湿度；被检流量计压力、温度、湿度；标态时瞬时流量(被检表压差、流量)等参数。
3.2.5电脑、打印机
打印输出日期、标准排气量、检测点压力、温度。
3.3 环境条件:
工作温度:(20±5)℃，钟罩上下两侧温点温度差≤0.2℃；
相对湿度:(30 ～80)%；
大气压力：（80～106）kPa。
钟罩式标准气体流量标准装置工作原理
钟罩式标准气体流量标准装置工作原理
钟罩式标准气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的设备。
它的工作原理如下：
1. 气体进入装置：气体首先通过管道进入装置。
在装置的进气口处设有一个调流管，用于控制气体的流量。
2. 流量计量：气体通过进气口进入钟罩内部。
钟罩内部有一个流量计，用于测量通过装置的气体流量。
流量计可以采用多种原理，例如浮子流量计、涡轮流量计等。
3. 控制压力：为了保持气体流量的稳定，装置内部设有一个控制阀门和一个压力传感器。
当装置内部的压力超过设定值时，控制阀门会自动调节气体的流量，以保持压力稳定。
4. 标准化：装置会根据标准流量进行校准和标定，以确保测量的流量值准确可靠。
5. 数据显示和记录：装置通常会配备一个数据显示屏，用于显示和记录测量的气体流量值。
可以通过连接计算机或其他数据采集系统，对测量结果进行进一步的处理和分析。
总之，钟罩式标准气体流量标准装置通过控制气体流量、测量压力和标定校准等步骤，实现对气体流量的准确测量和控制。
钟罩式气体流量标准装置检定规程
20.6 每检定段的一次标定过程中，钟罩内气温和大气压力变化不得超过表 3 规定，否则将 此次数据舍去。
表3
装置准确度等级
0.1 0.2 0.5 1.0
钟罩内气温 (或室温) 变化
(℃)
0.2 0.2 0.5 1.0
大气压力变化 (Pa)
40 40 80 160
20.7 检定时所需仪器设备 20.7.1 准确度为±0.025％的标准量器； 20.7.2 分度值为 0.1℃、量程为 0～50℃的标准水银温度计两支； 20.7.3 分度值为 0.1s 的秒表； 20.7.4 图 2 中所示的其它有关设备。
(检定次数与右向检定相同)。
20.8.13 左、右向检定的标准容积的平均值作为装置的标准容积；左、右向检定中最大的标
准容积极限相对误差作为装置的标准容积极限相对误差。
20.9 若用两个准确度相同的标准量器分别放在换向器的左右侧(标准量器兼有回流管的作
用)，而且在一次检定中换向器的换向次数是奇数，可仿照 20.8.2～20.8.11 进行检定而不做左右
设备称出水的质量，用标准密度计测出水的密度按式(7)计算标准容积。
M(ρ－
V i＝
ρa)
[1 ＋ (a1 ＋ 2a2)(20ຫໍສະໝຸດ ρ ( ρ θ i －θi)]
(7)
－ρa)
式中 M——由称重设备读取的容积质量；
ρ——砝码材料的密度；
ρθi——水在θi℃时的密度；
ρa——空气密度。 其它符号同式(6)。若为电子秤，则(ρ－ρa)/ρ＝1。 22 静态容积法检定
Vi＝Vsi〔1＋(a1＋2a2－3a3)(20－θi)〕
(2)
式中 Vi——第 i 次检定的标准容积；
钟罩式气体流量标准装置
钟罩式气体流量标准装置钟罩式气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它通常由钟罩、流量计、压力计、温度计等部件组成。
在工业生产中，准确测量气体流量对于保证生产质量和安全非常重要。
因此，钟罩式气体流量标准装置作为一种精密的仪器设备，具有广泛的应用价值。
首先，钟罩式气体流量标准装置的工作原理是基于质量守恒定律和伯努利定律。
当气体通过钟罩时，由于流动速度增加，静压就会降低。
通过测量这一压降，结合气体的密度和温度，就可以计算出气体的流量。
因此，钟罩式气体流量标准装置能够准确地测量各种气体的流量，具有高精度和可靠性。
其次，钟罩式气体流量标准装置具有多种优点。
首先，它适用于各种气体的测量，包括蒸汽、空气、氮气、氧气等。
其次，它具有较大的测量范围和高精度，能够满足不同工况下的流量测量需求。
此外，钟罩式气体流量标准装置结构简单，维护方便，使用寿命长，能够在恶劣的工业环境下稳定工作。
因此，它被广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业中。
除此之外，钟罩式气体流量标准装置的使用也需要注意一些问题。
首先，安装时需要保证流体的进口和出口处没有任何阻力，以确保流体能够自由流动。
其次，需要定期对装置进行校准和维护，以保证测量的准确性和稳定性。
此外，在使用过程中需要注意避免振动和冲击，防止对装置造成损坏。
综上所述，钟罩式气体流量标准装置作为一种重要的流量测量设备，在工业生产中具有广泛的应用前景。
它的高精度、可靠性和稳定性，使其成为工业自动化和智能化的重要组成部分。
随着工业技术的不断发展，钟罩式气体流量标准装置将会更加智能化、便捷化，为工业生产提供更加精准的流量测量和控制。
钟罩式气体流量标准装置作业指导书
e)检定结果的处理；
1、检定结果应符合本作业指导书第5条的要求。
2、检定结果合格的燃气表,为其加贴检定合格标识；检定员、核验员签名。
3、检定不合格的燃气表,发给检定结果通知书，并注明不合格项目。检定员、核验
员签名。
f)检定周期；
1、对于最大流量qmax≤10m3/h的燃气表只作首次强制检定，限期使用，到期更换。
g)检定操作结束的处理；
1、检查标准器及主要配套设备技术状态是否正常。如设备技术状态正常，及时填写
《计量标准使用记录》。如设备技术状态出现异常，应及时报告情况并进行处理。
及时填写《计量标准使用维护记录》
2、检定完毕后应关闭仪器设备的开关，并断开外接电源，检查装置使用过程的各功
能是否已复原，并确认。
文件状态
真实。
7.检定前的准备
1）查看标准器及主要配套设备管理标志（合格证）是否在有效期内，如不在有效期内则
一律不准使用。并及时填写《计量器具送检申请单》。
2）检查标准器及主要配套设备技术状态是否正常。如设备技术状态正常，及时填写《计
量标准使用记录》。如设备技术状态出现异常，应及时报告情况并进行处理。及时填写
作业指导书
文件编号
ZDS-D01-2013
版次
第一版
钟罩式气体流量标准装置
操作规程
页码
第2页共5页
实施日期
2018—05—03
1.目的
为保证钟罩式气体流量标准装置工作状态正常、稳定，让使用者能根据检定规
程的要求正确使用标准装置，以有效的措施来控制影响检定结果的各种因素，确保
量值的准确可靠，为客户提供可靠数据，出具准确无误的检定证书，特制定本作业
钟罩气体流量标准装置
钟罩气体流量标准装置钟罩气体流量标准装置是一种用于测量气体流量的装置，它能够精确地测量气体的流量，并且具有很高的稳定性和可靠性。
在工业生产和科学研究中，对气体流量的测量是非常重要的，而钟罩气体流量标准装置正是为了满足这一需求而设计的。
钟罩气体流量标准装置的工作原理是利用钟罩内气体流过的速度和压力来计算气体的流量。
它通常由钟罩、差压传感器、温度传感器、流量计和数据采集系统等部分组成。
当气体流过钟罩时，会产生一个压力差，差压传感器可以准确地测量这个压力差，并通过温度传感器来修正气体的温度影响，从而得到准确的气体流量值。
这些数据会被传输到数据采集系统中进行记录和分析，以便进行后续的数据处理和应用。
钟罩气体流量标准装置具有很高的精度和稳定性，能够满足对气体流量测量的严格要求。
它广泛应用于化工、石油、天然气、电力、冶金、环保等领域，对于生产过程中的气体流量监测和控制起着至关重要的作用。
在使用钟罩气体流量标准装置时，需要注意以下几点：1. 定期校准，为了确保测量结果的准确性，需要定期对钟罩气体流量标准装置进行校准。
校准的频率可以根据实际使用情况来确定，一般建议每半年或一年进行一次校准。
2. 正确安装，在安装钟罩气体流量标准装置时，需要注意保证气体的流动状态稳定，避免出现涡流和湍流等现象，以确保测量的准确性。
3. 注意维护，定期对钟罩气体流量标准装置进行维护和保养，保持其各个部件的正常运行状态，及时发现并处理故障。
4. 合理使用，在使用过程中，需要根据实际情况合理设置测量参数，避免超出装置的测量范围，以免影响测量结果的准确性。
总的来说，钟罩气体流量标准装置是一种非常重要的气体流量测量装置，它具有高精度、高稳定性和可靠性的特点，能够满足工业生产和科学研究中对气体流量测量的严格要求。
正确使用和维护钟罩气体流量标准装置，可以确保其长期稳定的工作，并为生产和研究提供可靠的数据支持。
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图 5-2 钟罩装置组成示意图
1——密封槽；2——密封液；3——测湿；4——钟罩；5——测温；6——导向系统；7——调中机构； 8——激光干涉仪；9——凸轮；10——测压；11——浮力补偿重锤；12——液位平衡重锤；13——液位平 衡筒。
2．2 工作原理 如图 1 所示，装置工作时钟罩向下运动，将钟罩内气体通过管路、流量计排
2 凸轮补偿式钟罩 2.1 系统组成 钟罩式气体流量装置由机械部分和控制部分及数据采集处理部分组成。机械 部分主要由钟罩、密封液槽、液位平衡机构、浮力补偿机构、导向机构、钟罩质 点调节机构、管路、底座等组成。控制部分主要由风机、阀门、光电传感器、限 位开关等组成，测量系统主要由温度传感器、压力传感器、湿度传感器、激光干 涉仪、计时器、流量计信号等量的测量组成。（见图 5-2）。
2
图 5-1 钟罩式气体流量装置
１—钟罩；２—液槽；３—导气管；４—下挡板；５—上挡板；６—导轮；７—导 轨；８—水位管；９、１０—定滑轮；１１—配重物犌１１；１２—补偿机构； １３、１７ —温度计；１４、１８ —压力计；１５ —标尺；１６—光电发讯器； １９—鼓风机；２０—压板；２１、２３—阀门；２２—调节阀；２４—被检 流量计
标准体积值准确：由于标准体积仅与钟罩下降的距离及钟罩内横截面有关， 相关影响因素较少，因此标准体积的不确定度很小。
重复性好：从原理上看，其重复性仅与钟罩运动速度、光电开关测量的重复 性及环境温度变化等因素有关，而这些影响因素均很小，因此其重复性好。
内压稳定：由于钟罩 是悬浮在液体上面的一个封闭容器， 通过浮力补偿机构 的作用使得钟罩受到的向下的合力为一恒定的力。不管是通过钟罩自身重力向外 排气的方法，还是通过外界压缩空气向钟罩内充气的方法，钟罩内气体的压力始 终保持在一个稳定的状态， 其钟罩内压力的稳定性或称为压力波动最高可达到 1Pa。这对减小测量结果不确定度起着至关重要的作用。
我们把钟罩分成 9 个主要方面进行分析。 3．1．浮力补偿机构
钟罩的浮力补偿方式常见的有四种方式： 1、象限补偿图（5-3）；2、链条补偿 图（5-4）；3、虹吸补偿图（5-5）；4、凸轮补偿图（5-6）。
图 5-3 象限补偿（我国生产）
图 5-4 链条补偿（美国生产）
5
链条 钟罩
配重物
图 5-5 虹吸补偿（法国生产）
流量稳定：由于流 量值为钟罩运行速度与钟罩内横截面积的乘积，钟罩内压 稳定，因此能够容易地使流量达到并稳定在设定流量点上。
第二部分 钟罩的定性分析 一、装置的结构与原理
１ 象限补偿式钟罩 １．1 装置结构 钟罩式气体流量标准装置结构如图 5-1 所示。钟罩１是一个上部有顶盖，下 部开口的容器，液槽２内盛满水或不易挥发的油。有的钟罩在液槽底部焊接一个 圆筒形开口容器，叫作“干槽”。由于液封的作用，使钟罩内成为一个密封容器， 导气管３插入钟罩１内，顶端露出液面，其高度以钟罩下降到最低点时不碰到钟
8
mF
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Fm′
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Ff
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fF′Leabharlann v图 5-11 钟罩受力分析
3．4．钟罩位移测量机构
主要分为动态读出法和静态读出法。 动态读数适于检定带脉冲输出的流量计；
静态读数适于指针是式累积流量计，读数方式又分为全静止和部分静止两种形式。
应用激光干涉仪作为位移量的测量仪器，提高测量的准确度。按照规程中尺寸
出。在钟罩向下匀速运动时，钟罩内的压力是一稳定值。且气体在这个过程中温 度、压力、体积不发生变化，由于钟罩内径已知，可测量出钟罩运行位移量即可 计算出钟罩排出气体的体积值。以此作为标准体积流量，与流量计示值相比较， 从而检测流量计。
3 各主要部件的功能及定性分析
钟罩式气体流量装置的核心部分为钟罩的标准容积值和运行时钟罩 内压力 稳定保证系统。正是钟罩内表面与密封液面组成了钟罩内的封闭空间为流量计量 提供了准确的体积，工作时钟罩在密封液槽内由导轨的限制下向下沿着中心轴平 移，钟罩的内截面积与钟罩移动距离的乘积即为装置给出的标准累积流量。因此， 装置的设计时以保证钟罩的标准容积值的准确度越高越好和钟罩运行时钟罩内 压波动越小越好。就是说一方面解决基础部件和结构的问题，另一方面解决测量 方法的问题。首先要保证钟罩的标准容积值就要保证钟罩内表面几何形状加工精 度和钟罩位移测量的准确度越高越好；同时要保证钟罩下降运动中运行平稳其内
图 5-7 带液位平衡机构的钟罩下降时液位变化示意图
图 5-8 不带液位平衡机构的钟罩下降时液位变化示意图 3．3．钟罩导向机构：
要使钟罩在运行时罩内压力波动尽量减小，就要保证运行的平稳性，在钟罩做 上下垂直运动中保持其所受各种外力的是稳定的且作用在运动方向上，与运动轨迹 垂直方向上的力应减少到最小或利用钟罩导向机构将其控制 ，如图 5-9 所示。目前 我国生产和使用中的钟罩虽然也有导向柱，但其间隙量非常大，没有起到控制钟罩
国生产和使用中的钟罩是没有的。如图 5-12 所示，钟罩的质量完全由吊绳承担，
而质点是否在钟罩的质点中心上是十分重要的。若由于偏载造成钟罩的姿态处于非
垂直状态，则钟罩在密封液中运动时所受的密封液作用力是不均匀的，产生一个横
向的作用力，这就造成了钟罩运动的不稳定，从而使钟罩内的压力波动增大。 把钟
罩调整到筒壁与运动方向平行，这个 密封液产生的横向力就降到了最小，强制导向
1
罩顶盖为宜。为了避免钟罩下降时晃动 ，钟罩两边和钟罩内下部装有导轮６及立 柱上的导轨７，导轮沿着导轨７和导气管３滚动。钟罩上部系有钢丝绳或柔绳， 通过定滑轮９、１０。配重物１１用来调整钟罩内压力，补偿机构１２用来当钟 罩下降时，补偿液槽内液体对钟罩产生的浮力，使钟罩内压力保持恒定。温度计 １３和压力计１４分别测量钟罩内气本温度和压力。在标尺１５上装有下挡板４ 和上挡板５，二挡板之间为一定的容积，在液槽边缘装有光电发讯器１６与计时 器连动，温度计１７和压力计１８分别测量被检流量计的温度和压力。鼓风机１ ９用以向钟罩内充气，使钟罩上升。压板２０，阀门２１、２２ 以及液位计８是 用来固定钟罩，向钟罩鼓风和调流用。
compensating curve
buoyancy compensation
counterpoise
oiltank
bell fan
leadingshaft longitudinal ball bearing
glass scale
M airblower
sealing oil
meter under test
7
运行的作用，钟罩在运行中的晃动量是很大的，直接导致钟罩内压力波动较大。如 图 5-10 所示，其结构为上下导向的方式，表面上看是控制在两端受力是最小的， 应较易控制，但经过深入分析就可看到要 使两端达到同步是较难的，实际上只起到 限位的作用。
钟罩内压力主要是由钟罩的重力产生的，如图 5-11 所示，钟罩受到重力、摩 擦力、浮力、浮力补偿力、密封液的粘滞力等力的合力作用，这个合力最后作用在 钟罩横截面上形成沿运动方向下的压力。如果这个压力在运动中始终保持变化最 小，则钟罩内的气体压力波动就最小。从图中我们可以看出钟罩在运动中其受到的 作用力产生变化的有摩擦力、浮力、浮力补偿力、钟罩在密封液运动所受到的粘滞 力，其中粘滞力是产生与运动方向垂直的横向力的影响，要减少这个力的影响就要 在结构上保证钟罩受力均匀外还要使钟 罩在运动中不能处于自由状态，其运动轨迹 应受到强制控制。因此，在结构上 钟罩导向机构不仅仅是限位作用，而是起到强制 钟罩运动轨迹的作用，从而保证钟罩在运动中与密封液面的相对姿态保持稳定。
法检定的要求，传统的光电挡板间的距离是使用卡尺或高度尺测量的，这种测量与
激光干涉仪测量最大的区别除了测量准确度不同外，更重要的一点在于激光干涉仪
是非接触测量，从而可减少 60～100μm 测量误差。
为了便于实际应用我们将 1000 升的行程 1160mm 分为十份，每份约 100 升，用
11 个光电开关控制，可在 100 升到 1000 升范围内以 100 升为单位任意选择量程，
结构上设计成强制导向方式，使钟罩在运动中与密封液面保持相对稳定的姿 态，而钟罩自重较大，在运行中导向机构所产生摩擦力的变化等对钟罩影响相对较
图 5-9 本课题钟罩导向结构示意图
图 5-10 一般钟罩导向结构示意图
小，由此在钟罩内的产生的气体压力波动量就很小。此外在钟罩一端采用强制控制 运行轨迹的结构在安装、调整上也比现行两端导向结构容易了。
4
压力波动越小越好 。要做到这两点就要从两个方面着手，第一提高钟罩的加工工 艺水平，保证钟罩筒体不圆柱度和内外表面的光洁度较高；第二在结构设计上提 高钟罩运行的平稳性，保证钟罩运行中受力状态的稳定，解决浮力补偿机构稳定、 密封液面稳定、钟罩运行姿态的稳定。另一方面采用先进的测量手段和设备保证 测量结果不确定度的提高。
1．２ 工作原理 打开阀门２１，关闭阀门２３，开动鼓风机（也可用压板２０），空气通过 导气管进入钟罩１，使钟罩上升，当钟罩上升到最高位置时，即下挡板露出一段 距离以后，鼓风机停止送风，关闭阀门２１。停一段时间，待钟罩内气体温度稳 定后，开始检定流量计。打开阀门２３和２２，钟罩式气体流量标准装置本身是 一个恒压源并给出标准容积的装置。 该装置利用钟罩本身的重量超过配重物及其他重力并为一个常数，该常数确 定了钟罩内的压力。补偿机构１２是克服浮力的影响，使该常数不随钟罩浸 入水 中的深度而改变钟罩内压力，保证了流量的稳定性。打开阀２３和调节阀２２， 钟罩以一定流速下降，钟罩内气体通过导气管经被检定的流量计流入大气。当下 挡板４遮住光电发讯器时，计时器开始计时，被检流量计同时也开始计数，钟罩 继续下降。当上挡板５遮住光电发讯器时，计时器停止计时，被检流量计同时也 开始计数。记下１３、１４钟罩内的温度值狋ｓ 和压力值 ps 以及１７、１８流 量计前的温度值 Tm 、压力值 pm 和大气压力 pa 。二挡板之间的钟罩容积 VB 事先 已标定过。