音速喷嘴气体流量标准装置
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）
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
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
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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，
负压音速喷嘴流量标准装置介绍
负压音速喷嘴流量标准装置介绍负压音速喷嘴是一种常用于流体力学和燃烧领域的关键实验装置，用于测量和研究流体通过喷嘴的流量、速度和压力等重要参数。
它是通过将气体压力降低为负压来实现的，以产生超声速喷流并稳定其流动状态。
在实验室和工业应用中，负压音速喷嘴流量标准装置被广泛应用于气体流量计量和流体动力学研究。
下面将按照列表来详细介绍这一装置。
一、负压音速喷嘴概述负压音速喷嘴是一种能够产生音速或超音速风速的装置，它采用了特定的结构和设计，通过引入气体负压来引导高速气流通过喷嘴，从而形成高速紊流。
喷嘴的设计和结构决定了其能够实现稳定的超音速流动状态。
二、负压音速喷嘴流量计测量原理1. 流体力学原理负压音速喷嘴流量计的工作原理基于负压作用下的流体力学原理，利用负压差引导气体通过喷嘴形成超声速流动状态。
通过测量喷嘴入口和出口的压力差以及流动面积，可以计算出流量。
2. 测量装置原理负压音速喷嘴流量计由负压系统、流量传感器、控制器和数据采集系统等组成。
其中，负压系统负责产生并稳定负压，流量传感器用于检测流量，控制器根据传感器输出的信号控制负压系统的工作，数据采集系统用于记录和分析数据。
三、负压音速喷嘴流量标准装置的组成部分1. 喷嘴结构负压音速喷嘴的关键组成部分是其特殊设计的喷嘴，包括入口截面、过渡段和出口截面等。
喷嘴的结构和尺寸对喷嘴的流量和速度等参数有着重要影响。
2. 负压系统负压音速喷嘴流量标准装置中的负压系统负责产生和维持需要的负压条件。
负压系统通常由真空泵、负压调节阀和负压传感器等组成，通过控制阀门调节负压大小，同时监测负压值。
3. 流量传感器流量传感器是负压音速喷嘴流量计的关键组成部分，用于测量流体通过喷嘴的流量。
常用的流量传感器有热式流量计、差压流量计等，根据传感器的输出信号可以计算出喷嘴的流量。
4. 控制器和数据采集系统控制器和数据采集系统用于控制和监测负压系统以及流量传感器的工作，并将测量到的数据记录下来。
临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的改造与优化
大庆油田油气水计量检定站作为大庆油田企业流量最高计量机构，在用的临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置，投产于2012年，受限于当时的技术条件，检定效率渐显疲软，已无法满足现今的检定工作。
油气水计量检定站通过与中国测试技术院合作，分析影响装置检定效率的因素，并对装置进行优化改造。
装置通过一年的运行，真正实现了节能降耗和提质增效的目的。
临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的改造与优化向丽萍陈淼黄奕欣陈迪平（中国测试技术研究院流量研究所）摘要：因大庆油田油气水计量检定站临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置整体检定效率低下，经过研究与分析，提出该装置整体技术水平受技术条件局限和年限制约，存在影响检定的六类问题。
针对相应问题，通过采取气环泵和水环泵配合使用、改变变频器使用方式、填装自检漏系统、增加待检仪器吹扫设备、加装自动连接装置、加装高清摄像头、改进上游实验管段、增加水循环系统等九个方法对临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置进行改造和优化。
改造后，装置整体检定效率提高57%，同时，经过改造，还达到年节电约10×104kWh 的效果，年节省电费15万元以上。
关键词：气体流量标准装置；变频器；自检漏系统DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.03.010Transformation and optimization of gas flow standard device for critical flow venturi nozzleXIANG Liping，CHEN Miao，HUANG Yixin，CHEN DipingFlow Research Institute of National Institute of Measurement and Testing TechnologyAbstract：Due to the low overall calibration efficiency of gas flow standard device for critical flow venturi nozzle at the oil and gas water metrology calibration station of Daqing oilfield，the overall tech-nical level of the device，through the research and analysis，is proposed to be limited by technical con-ditions and annual restrictions with the six types of problems that affect calibration．In view of the cor-responding problems，the gas flow standard device of critical flow venturi nozzle was transformed and optimized by adopting nine methods that are composed of using a gas ring pump in conjunction with a water ring pump，changing the way to use frequency converter，filling in self-testing leak system，adding the instrument purging equipment to be tested，retrofitting the automatic connection devices，adding the HD camera，improving the upstream experimental pipe section and adding the water circu-lation system．After the modification，the overall calibration efficiency of the device has increased by 57%．At the same time，through the transformation，the annual electricity saving is about 10×104kWh and the annual electricity cost is saved over 150000yuan ．Keywords：gas flow standard device；frequency converter；self-testing leak system第一作者简介：向丽萍，高级工程师，2007年硕士毕业于西南交通大学（电气工程学院），从事流量计量技术研究，136****7260，***************，四川省成都市成华区玉双路10号，610021。
音速喷嘴式燃气表流量标准装置
音速喷嘴式燃气表流量标准装置
音速喷嘴式燃气表流量标准装置是用于校验、检测和标定燃气表的一种设备。
它采用了音速喷嘴原理，通过测量喷嘴出口处的流量和喷嘴压差来确定燃气流量。
音速喷嘴是一种特殊形状的喷嘴，能使燃气在通过喷嘴时达到音速，此时流速已经达到了最大值。
标准装置中一般设有压力传感器和温度传感器，用于监测喷嘴进口和出口处的压力和温度，并通过计算得出喷嘴的流量。
标准装置还会配备流量计，用于直接测量喷嘴出口处的流量，以作为校验和标定的依据。
通过与待校验的燃气表进行比对，可以得出其流量测量的准确性和误差。
如果燃气表的流量测量偏差较大，可以进行调整和修正，以确保燃气表的准确性。
音速喷嘴式燃气表流量标准装置在燃气表校验和标定中起到了重要的作用，能够提供准确的流量测量结果，保证燃气表的可靠性和准确性。
用音速喷嘴流量标准装置检定气体流量计
用音速喷嘴流量标准装置检定气体流量计摘要：随着我们国家经济水平的不断发展，各个领域也都取得了较为显著的成果，其中最为明显的便是我国工业化的发展，当前我国工业化进程不断推进，工业化水平也不断提高，在日益丰富的工业活动之下，越来越多的工业技术的设备走入我国工业化建设当中，为我国工业发展带来了很大的便利，也在一定程度上推动着我国工业技术的进步。
气体流量计是我国工业发展过程当中较为常用的一个工具，而用音速喷嘴流量标准装置对其进行检定也有着较大的应用优势。
关键词：音速喷嘴；流量标准装置；气体流量计；应用流量计作为我国工业发展和相关科学研究过程当中比较常用的工具，有很大的应用空间和潜力，从实际的应用来看，流量计不仅可以对液体的流量进行较为精准的测量，而且能够对气体的流量进行测量，这就意味着在进行相关工业活动或者科学研究时，相关研究人员便可以利用气体流量计开展有关实验活动，提升实验的效率。
音速喷嘴流量标准装置是一个在国内外普遍用于检定气体流量计的装置，其主要采用负压音速喷嘴法，在使用该装置开展相关工作时，会受到当地的大气压、温度、大气湿度等自然因素的影响，还会受到检定员操作的规范程度以及相关设备的使用情况的影响，因此对其需要多加注意。
1音速喷嘴法气体流量标准装置原理要想更好地发挥音速喷嘴法气体流量标准装置对检定气体流量计的作用，首先需要对音速喷嘴法气体流量标准装置的原理有准确且深度的把握。
首先，音速喷嘴法气体流量标准装置采用的是负压法，该装置配套包含多个操作台位和多个音速喷嘴，将音速喷嘴作为标准表组合而成，从而实现较宽量程的测量范围。
在结构上，音速喷嘴法气体流量标准装置包括气动夹具装置、前后直管段、接线盒以及差压变送器等，将多个喷嘴并联，使每一个喷嘴都能够发挥一个气体流量给定器的作用，将实际测量时的气体流量叠加起来，从而实现不同流量范围内被检测标本的检测工作。
在一台音速喷嘴法气体流量标准装置上安装数个操作台，并且实现较宽量程的气体流量测量，能够在最大程度上提高相关工作的效率，也实现了音速喷嘴法气体流量标准装置的实用性要求。
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。
音速喷嘴式气体流量标准装置测量结果的不确定度评定
气体容积式流量计测量结果的不确定度评定一、概述1、测量依据：JJG633-2005《气体容积式流量计》。
2、环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度（40%〜70%），大气压力（86〜106）kPa。
3、测量标准：音速喷嘴式气体流量标准装置，测量范围为（1〜6000） m3/h o4、被测对象：LLQZ-80气体智能罗茨流量计，流量范围（3〜250）m3/h,准确度等级1级。
5、使流体在相同的时间间隔内连续流过被检流量计和标准器，比较两者的输出值，从而确定被检流量计的相对示值误差。
6、评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。
二、数学模型根据气体动力学原理，当气体通过音速喷嘴时，喷嘴上、下游气流压力比达到某一特定数值的条件下，在喷嘴喉部形成临界流状态，气流达到最大速度（音速）。
此时q m只与喷嘴入口处的滞止压力和温度有关，而不受其下游状态变化的影响。
模型如下：式中：E—流量计相对示值误差一流量计累积流量值Qmm-与Q mm同一温度和压力状态下标准器累积流量值Qmqm 4"*——式中：q m—通过音速喷嘴在实际条件下的质量流量;A*一音速喷嘴喉部的截面积；C一音速流喷嘴的流出系数；C*—实际气体的临界流函数；P0一喷嘴前气体的绝对滞止压力；T0一喷嘴前气体的绝对滞止温度；RM-气体常数。
三、测量不确定度分析对一台LLQZ-80气体智能罗茨流量计，流量范围(30〜250)m3/h进行检测，数据如下：测量重复性：测量重复性引起的不确定度分量采用极差法，选取最大值0.12% u(E)=—=——=0.0697%四、标准不确定度分量评定（1）喉部截面积的标准不确定度考虑到喷嘴使用与标定时取值时相同，所以可将其看成常数，因此可忽略他们的不确定度。
（2）流出系数的标准不确定度u（C d）流出系数的标准不确定度u（C d）可根据喷嘴检定证书给出的流出系数准确度0.2%来确定。
临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置技术报告
U=0.05mA，k=2
温度变送器
JM608I
（-10-50）℃
U=0.05mA，k=2
流量检测范围：
1.差压流量计：DN15-DN300；1.5级；分辨率：0.0005m3/h
2.速度流量计：DN15-DN300；1. 5级；分辨率：0.0005m3/h
3.气体容积流量计：DN15-DN300；1. 5级；分辨率：0.0005m3/h
选一台涡街流量计，型号LUGB-2105,编号为：18011201，测量范围：0～500m³/h。在规定条件下，在 流量100m³/h处重复测量6次，仪表系数如下：
在流量100m³/h处仪表系数相对误差的标准偏差：
＜
符合要求。
（一）误差分析：涡街流量计、差压流量计为1.0%， 根据均分布考虑，
（1）标准流量计的误差 0.5%，根据均分布考虑，
U=0.4℃，k=2；U=2.0%RH，k=2
温湿度变送器
DB420F1TL-10-N-200
（0-100）%RH
U=0.4℃，k=2；U=2.0%RH，k=2
压力变送器
EJA510A
（-90-90）kPa
Urel=0.10%，k=2
压力变送器
EJA510A
（-90-90）kPa
Urel=0.10%，k=2
C—音速流喷嘴的流出系数；
C*—实际气体的临界流函数；
P0—喷嘴前气体的绝对滞止压力；
T0—喷嘴前气体的绝对滞止温度；
RM—气体常数。
计量标准器
名称
型号
测量范围
不确定度
制造厂及出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复效间隔
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 。
音速喷嘴法气体流量标准装置的不确定度分析
音速喷嘴法气体流量标准装置的不确定度分析作者：郭秀江史芳来源：《中国市场》2013年第22期[摘要]气体流量计在计量检定中有很多值得探讨的知识。
目前我国很多地方都应用音速喷嘴（负压）检定，对于正压和负压的检定既有很多共性，也有其个性，本文在这两个检定过程中对不确定度进行分析。
[关键词]气体流量检定；正压负压对比；不确定度；稳定性[中图分类号]TH814[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2013）22-0026-021工作原理（负压）根据气体动力学原理，当气体通过临界流喷嘴时，在喷嘴上下游气流压力比达到一特定数值的条件下，在喷嘴喉部形成临界流状态，气流达到最大速度（当地音速）。
流过喷嘴的气体质量流量也达到最大值qm。
此时qm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。
正是应用了这原理，采用喷嘴作为标准装置的标准表，然后与被检流量计进行比对，得到被检流量计的误差。
5对于正压法的不确定度分析音速喷嘴气体流量正压法的工作原理是：由气体压缩机产生气源，通过气体稳压系统，经过被检表和标准音速喷咀放入大气，通过测定温度、压力、脉冲等参数，用给定数学模型算出标准流量和被检流量的误差。
其误差来源同负压的误差来源的基本一致，只是在考虑正压的检定时，存在由于气体压力稳定度带来的误差。
通过我们做了一些实验数据说明：选定在本装置流量范围内7个检定点，每个检定点检定10次，每次间隔10秒，结果如下：由实验数据对流量的稳定性（稳流）带来不确定度为0.098%。
以上音速喷嘴气体流量标准装置（负压法）的扩展不确定度为：U=0.152%。
结论：取k=2，则整套音速喷嘴标准装置（正压法）的扩展不确定度为：U=0.50%。
6结论对于音速喷嘴气体检定标准装置正压和负压的对比结论：正压优点能实现现场模拟，并且对压力和温度进行现场检定对比，缺点是检定准备工作时间长，并且每个点流量稳流需要时间长一般（最少20分钟）以上，检定精度相对比较低，流量范围相对也小，成本高。
音速喷嘴气体流量标准装置在线校准
第42卷第4期 2021年4月白动化仪表P R O C E S S A U T O M A T I O N I N S T R U M E N T A T I O NVol.42 N o.4Apr.2021音速喷嘴气体流量标准装置在线校准江航成，郭刚，钭伟明(金卡智能集团股份有限公司，浙江杭州310018)摘要:为研究气体流量装置的量值溯源、解决目前校准方法存在的缺点，提出一种通过直接测量已知标准气体体积的在线校准新方法。
以高准确度的活塞标准装置作为误差为0的标准表，采用音速喷嘴标准装置测试其误差，实现在线校准。
通过构建虚拟表，以两 套标准装置同步采样计量，测得流经该虚拟表的实际气体体积并进行比较，以达到校准目的。
重点介绍了移动活塞装置在线校准的测量原理、数学运算模型、具体操作流程及测量不确定度的评定。
该方法全面、综合考虑影响装置准确度的各项因素；在线校准不用拆卸;操作方便快捷;直接完成对累积流量的校准,测试结果准确....通过G=05%Jt = 2活塞式气体流量标准装置，校准R= 0. 5%、f t= 2的音速喷嘴装置，在4 m_V h流量点下的误差为0.14%，扩展不确定度达到0.16%。
试验结果证明了该在线校准方法准确性与可行性，为其他流量标准装置的累积流量的溯源提供参考。
关键词:音速喷嘴装置；活塞流量标准装置；气体流量标准装置；累积流量溯源；在线校准；音速喷嘴；燃气表中图分类号：TH-814 文献标志码：A DOI ：10. 16086/j. cnki. issnl000-0380. 2020040034Online Calibration of Sonic Nozzle Gas Flow Standard DeviceJ I A N G H a n g c h e n g,G U O G a n g,D O U W e im in g(Goldcard Smart Group C o.,Ltd.,H angzhou 310018,China)Abstract ：In o rd e r to solve th e sh o rtco m in g s o f c u rre n t c a lib ra tio n m e th o d s, a new o n lin e c a lib ra tio n m eth o d by d ire c tly m easu rin g th e know n sta n d a rd gas v o lum e is p roposed. T ak in g th e p isto n s ta n d a rd d e v ic e w ith h ig h a c c u ra c y a s th e m a ste r m e te r w ith erro r of 0,th e so n ic nozzle s ta n d a rd d ev ice is u se d to realize o n lin e c a lib ra tio n by testin g its erro r. T h ro u g h th e c o n stru c tio n of virtual m e te r, two se ts of s ta n d a rd d e v ice a re m e asu red w ith sy n ch ro n o u sly sa m p lin g. To flow th ro u g h th e v irtu a l m e te r w ith a ctu al gas v o lu m e, th e p u rp o se o f c a lib ra tio n is a ch iev ed by co m p arin g two te stin g resu lts. T h is p a p e r fo cu ses on th e m e a su re m e n t p r in c ip le, m a th e m a tic a l m o d e l, sp e c ific o p eratio n p ro cess an d e v alu atio n o f m e a su re m e n t u n c e rta in ty of m o b ile p isto n d e v ic e w ith o n lin e calib ratio n. T h is m eth o d co m p reh en siv ely c o n sid ers v ario u s facto rs affe ctin g th e ac c u ra c y of th e d e v ic e, an d no n e e d to b e d isa sse m b le d w ith o n lin e c a lib ra tio n. T h e o p eratio n is co n v e n ien t an d f a s t, an d th e total flow is c a lib ra te d d ire c tly, an d th e test resu lts can b e a c c e p ta b le. T h ro u g h th e p isto n gas flow s ta n d a rd d e v ic e w ith U T=0.05%, A: = 2, th e ca lib ra tio n e rro r of th e so n ic nozzle d ev ice w ith U r =0. 5%, k = 2is 0. 14%at th e flow p o in t of 4m3/h,a n d th e e x p a n d e d u n c e rta in ty is 0. 16%. T h e ex p erim en tal re su lts confirm th e a c c u ra c y an d feasib ility of th e o n lin e c a lib ra tio n m e th o d, a n d p ro v id e re fe re n c e fo r th e trace ab ility of to tal flow of o th e r flow sta n d a rd d ev ices.Keywords ：S onic nozzle d e v ic e；P isto n flow sta n d ard d ev ice ；G as flow s ta n d a rd d ev ice ；T o tal flow tra c e a b ility；O n lin e c a lib ra tio n；S onic n o z z le；G as m e te r〇引言近年来，随着清洁能源的推广和城市的飞速发展，天然气的应用日趋普遍，燃气表具有计量精度较高、量 程范围宽、稳定性好、价格低廉等优点，广泛应用于燃气的贸易结算。
音速喷嘴法气体流量标准装置校准过程中几个问题的分析
音速喷嘴法气体流量标准装置校准过程中几个问题的分析作者：高江邢西锋杨嘉泉来源：《科学与财富》2017年第27期摘要：针对音速喷嘴法气体流量标准装置在校准过程中遇到的问题，结合原理分析和试验验证，对装置气密性试验、临界背压比试验及装置不确定度确定等校准项目和校准方法进行了研究，提出了针对正压法音速喷嘴法气体标准装置气密性测试方法、背压比试验方法，对不确定度评定提出改进意见。
关键词：音速喷嘴标准装置；临界背压比；仪表系数；气密性中图分类号：TH71 文献标识码：A1 引言以音速喷嘴作为标准表的气体流量标准装置，以其结构简单、无可动部件、准确度高、维修方便等特点在气体流量计的检定和校准工作中得到广泛应用。
根据气源滞止压力的不同，音速喷嘴气体流量标准装置又分为负压装置和正压装置两种。
负压装置采用真空泵作为动力源，喷嘴滞止压力为大气压力，只能通过喷嘴数目的增加或喷嘴口径的增加来增大流量范围。
正压装置采用空气压缩机为动力源，可以对喷嘴制止压力进行调节，工况同流量计的工作条件接近，且容易实现较宽的流量范围。
目前针对音速喷嘴法气体流量标准装置的校准工作依据JJF 1240-2010《临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置的校准规范》进行，在实际校准中遇到一些疑问，下文进行分析讨论。
2 问题的提出根据JJF 1240-2010，校准项目主要有外观检查和资料审查、密封性试验、临界背压比试验、装置稳定性四项，并给出了装置不确定度计算方法和湿度修正方法。
正压装置因为增加了除湿设备，故其不需要进行湿度修正。
2.1气密性试验在JJF 1240-2010中针对负压装置给出了密封性试验方法，要求开启真空泵使装置达到最小压力后，关闭喷嘴前后的相关阀门，保持5 min。
首先，在实际校准工作中，密封性是评价气体流量标准装置的首要指标，密封性相关问题在被检流量计的夹装工位非常关键，JJF 1240-2010中“关闭喷嘴前后相关阀门”进行密封性试验的规定无法保证对被检流量计夹装工位密封性的检测。
正压法音速喷嘴气体流量标准装置压力调节改造
０ 引言
音 速 喷嘴 气 体 流 量标 准 装 置 采 用 临界 流 文 丘 里 管 （ 速 喷嘴 ）作 为标 准器 ，当喷 嘴前后 形成 一定 的背压 音 后 可 以得 到流 经 喷 嘴 的标 准 流量 值 ，然 后 通 过该 值 对 与之 串联 的被校 流量 计进 行标定 和 校准 。
ＤＮ５ ： １ ０ ～５ ０ ｉ ｈ； ０ ５ ０ ｎ ／
Ｄ ２ ：１ ０ｉ ／ Ｎ５ ５ ｈ以下 。 ｎ
使用 时 以上 调 节 阀 手 动选 用 ，根 据 实 际使 用 流 量 选择 一种 进行 压力 调节 。
２ 改造 结 果
改 造结果 主要 验 证 两 个 参 数指 标 ：流 量稳 定 性 和 压 力波 动值 。 流 量 稳 定性 为 同一 点一 次运 行 过 程 中 多次 采 集 流
于使 用 了多个 阀 门控 制 ，且 采用 了反馈 调 节控 制 系 统 ， 使得 该方 案 的成本 比较 高。 参 考 文 献
［ ］徐英华 ，杨有涛 ．流量 及分 析仪表 ［ １ Ｍ］．北京 ：中 国计
量 出版 社 ， ０ ８ ２０ ．
［ ］徐英华 ，王 自和 ，李 春辉 ．临界流 文丘里 喷嘴 ［ ２ Ｍ］．北 京 ：中国计量 出版社 ，２ ０ ． ０９ ［ ］ＪＧ ２０— ０ ０临界流文丘里喷 嘴法气体流量标准装置校准 ３ Ｊ １４ ２ １ 规范 ［ ］． Ｓ
表 ２数据 中 １０１／ ５ Ｉ ｈ以下 的使 用 Ｄ ２ Ｔ Ｎ ５阀门条件 ， 其余 用 Ｄ ５ Ｎ ０阀 门调节
表２
量值 的重复性 ，以式 （ ）计算 ，要 求小 于 ００ ％ 。 １ ．５
１
Ｓ ＝ ——
ｇ
霉 髓
／ｉ ｈ ） （ ・ ｎ ／ ｉ ｈ ） ／ Ｐ （ ・ ｎ ｋａ ／ Ｐ ｋａ
临界流音速喷嘴气体流量标准装置
临界流音速喷嘴气体流量标准装置一、概念解释临界流音速喷嘴气体流量标准装置，是一种用于测量气体流量的装置。
在工业生产和科学研究领域，对气体流量的精准测量是至关重要的。
临界流音速喷嘴气体流量标准装置利用了临界流音速原理，通过气体的流速、温度和压力等参数，来确定气体流量的准确数值。
它能够在各种工况下，提供高精度和稳定的气体流量测量，是一种非常可靠的气体流量标准装置。
二、工作原理临界流音速喷嘴气体流量标准装置的工作原理基于临界流的特性。
在气体流动过程中，当气体流速达到临界流音速时，气体的流量与压力、温度等参数呈现一定的函数关系。
临界流音速喷嘴气体流量标准装置利用这一特性，采用严格的流动控制和测量技术，通过实时监测和计算气体流速、压力和温度等参数，来准确地测量气体流量。
三、结构和组成临界流音速喷嘴气体流量标准装置主要由喷嘴、流量计、温度传感器、压力传感器等部件组成。
喷嘴是整个装置的核心部件，通过喷嘴的设计和流道的优化，能够实现气体临界流的稳定产生。
流量计是用于测量气体流速的装置，通过与其他传感器的配合，可以实现对气体流量的高精度测量。
温度传感器和压力传感器则用于实时监测气体的温度和压力变化，是保证气体流量测量精度的重要环节。
四、应用领域临界流音速喷嘴气体流量标准装置广泛应用于各种行业和领域。
在工业生产中，它常用于气体流量计量和流量标定，能够确保生产过程中气体流量的稳定和精准。
在科学研究中，它常用于气体动力学研究和实验室气体流量测量，能够为科研人员提供可靠的实验数据。
五、个人观点临界流音速喷嘴气体流量标准装置作为一种高精度的气体流量测量装置，对于确保工业生产和科学研究中气体流量的精准测量起着至关重要的作用。
它的出现和广泛应用，为气体流量测量提供了一种高效、可靠的解决方案，有助于推动相关领域的发展和进步。
六、总结临界流音速喷嘴气体流量标准装置是一种基于临界流音速原理的气体流量测量装置，通过对气体流速、温度和压力等参数的精准测量，实现了对气体流量的高精度测量。
临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置校准规范
1.0E+04
QM8 QM9 QM10 Ideal CBPR
2.0E+04 3.0E+04 4.0E+04 Red
5.0E+04
ISO类型喷嘴的CBPR结果
0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
0.0E+00
1.0E+04
C1-B C2-B A1-B A3-B B1-B B3-B
《临界流文丘里喷嘴法气体流 量标准装置校准规范》
委员会发展历程
成立：1998年，全国流量容量计量技术委员会； 北京院承担秘书处工作
2016年发文，分为全国流量计量技术委员会和全 国容量计量技术委员会；分别为国家计量院和北 京市计量院承担秘书处工作
新一届委员会组建
委员来自计量技术机构、高校、生产和应用行业，各 部分人员比例合理
比对
保证量值统一； 形成整体提升方案的建议
委员会年会
• 1-2月，开展制定/修订项目征集，提供初稿 • 3-4月，委员会开会，申报项目答辩，规程评审
制定过程
2008年 立项
2009年 审定
2010年 发布
规范结构
大纲
音速喷嘴
• 临界背压比 • 流出系数
装置测试
• 软件核算 • 泄漏量 • 临界背压比 • 音速喷嘴间 一致性验证 • 重复性 • 稳定性
0.9720
d=5.363mm
0.9680
1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07
Re [/]
Cd [/]
Cd [/]
0.9960
0.9920
0.9880
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。
音速喷嘴法气体流量标准装置
R=287.1
1ci0f6c7d 金世豪
流量检定点,选择音速文丘利喷嘴的流量及数 量。
引言
标准表法流量标准装置的方法很多，下面介 绍一种用音速文丘利喷嘴作标准表的气体流量 标准装置。与用其它流量计作为标准表相比，用 音速喷嘴作为标准表具有很多优点，如结构简 单、性能稳定、准确度高、无可动部件、维护方 便、检定周期长（五年）等等。音速喷嘴法气体 流量标准装置适用于对各种气体流量计的检测 和校准,可以检测质量流量计、速度式流量计、 容积式流量计、转子流量计、差压式流量计或其
Hale Waihona Puke 喷嘴的质量流量公式：th=500;}"align=middleborder=0>xxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx(2)
式中，qmi----音速文丘利喷嘴在理想条件
下的质量流量（kg/s）
A*----音速文丘利喷嘴的喉部面积（m2）
C*i----气体在理想条件下的临界流函数
音速喷嘴法气体流量标准装置的不确定度分析_李春辉
=
(
u
2 C
+
u
2 p
+
01
25
u
2 T
) 1/2
( 2)
m
d
0
0
累计质量流量 Q m 为:
Q m = qm t = A * C* Cdp 0/ ZRT 0#t ( 3)
式中: t 为时间。考虑灵敏系数, 累计质量流量的合
成标准不确定度为:
uQ
=
(
u
2 C
+
u
2 p
+
012
5
u
2 T
+
ut) 1/2
累计体积流量
71 78 @ 10- 4 61 50 @ 10- 4 11 97 @ 10- 4 11 11 @ 10- 6 61 50 @ 10- 4 11 97 @ 10- 4 uQ V = 01 12%
从表 2 中可以看出: 由于计时器本身的不确定 度相对流出系数、温度及压力的不确定度非常小, 使 得瞬时质量流量和累计质量流量的不确定度基本相 同, 体积流量的不确定度也具有相同的趋势。此外, 由于在对体积流量的测量过程中增加了被检流量计 处温度、压力的测量, 使得体积流量的不确定度较质
误差与数据处理
音速喷嘴法气体流量标准装置的不确定度分析
李春辉 王 池 王东伟
( 中国计量科学研究院热工所, 北京 100013)
摘 要 对以音速喷嘴为标准表的气体流量标准装置 的不确 定度进 行了分 析, 得 到了装 置瞬时、累计 质量及 体积 流量的不确定度表达式。进一步对各种不确定度的计算表明, 由于在对体积流量的测量 过程中增加 了被检流 量计处温度、压力的测量, 使得体积流量的不确定度较质量流量的不确定度要大。因此, 为了 对被检流量 计的计量 能力进行合理的评价, 在对被检流量计进行检定 时, 需对标准装置的质量流量及体积流量的不确定度进 行区分。
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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。
校准过程应按照相关标准进行，并记录校准结果以供后续使用。
2. 维护：为确保音速喷嘴气体流量标准装置的正常运行，应定期进行维护和保养。
维护工作应包括清洁设备、检查紧固件、润滑运动部件、检查仪表指示等。
十二、培训和使用
1. 培训：操作人员在上机操作前应接受相关培训，了解设备的基本原理、操作流程和安全注意事项。
培训应由经验丰富的专业人员进行，以确保操作人员掌握正确的操作技能。
2. 使用：操作人员应严格按照操作规程使用音速喷嘴气体流量标准装置，避免误操作导致设备损坏或测量误差。
同时，操作人员应密切关注设备运行状态，发现异常应及时停机检查并上报处理。
十三、储存和运输
1. 储存：音速喷嘴气体流量标准装置应存放在干燥、通风良好、无腐蚀性气体的环境中。
设备长时间不使用时，应定期检查其状态并进行必要的维护保养。
2. 运输：在运输过程中，应采取防震、防倾斜、防水等措施，以避免设备在运输过程中受到损坏。
同时，应确保设备在运输过程中不会超出允许的振动和冲击范围。
十四、记录和报告
1. 记录：音速喷嘴气体流量标准装置的操作过程、校准和维护保养等信息应进行详细记录，以便后续查阅和分析。
记录信息应包括时间、操作人员、工作内容、检查结果等。
2. 报告：根据需要，应定期生成音速喷嘴气体流量标准装置的使用报告和维护报告等文档，以便向上级主管部门汇报工作进展和设备状态。
报告内容应包括工作概述、结果分析、建议措施等。
十五、故障排除与应急预案
1. 故障排除：在音速喷嘴气体流量标准装置运行过程中，可能会出现各种故障。
为确保设备的正常运行，应建立完善的故障排除流程。
当设备出现故障时，操作人员应立即停机并上报维修人员。
维修人员应按照设备手册进行故障排除，如有需要，可寻求专业人员的帮助。
2. 应急预案：为应对可能的突发事件，应制定音速喷嘴气体流量标准装置的应急预案。
应急预案应包括设备故障、突然断电、火灾等紧急情况的处理措施。
同时，应定期进行应急演练，提高操作人员和维修人员的应急处理能力。
十六、持续改进与发展
1. 性能提升：根据实际需求和技术发展，应不断对音速喷嘴气体流量标准装置的性能进行提升。
例如，通过引入新的测量技术或优化设备结构，提高设备的测量精度和稳定性。
2. 拓展应用领域：音速喷嘴气体流量标准装置不仅可用于气体流量的测量，还可应用于其他领域。
例如，通过开发新的喷嘴和辅助设备，拓展其在环保、化工等领域的应用。
3. 建立合作关系：与相关企业和研究机构建立紧密的合作关系，共同开展技术研发、人才培养和项目合作等活动，有助于推动音速喷嘴气体流量标准装置的不断进步和发展。
通过以上各部分的描述，我们可以看到音速喷嘴气体流量标准装置是一个复杂且精密的系统。
在实际使用过程中，需要严格按照操作规程进行操作和维护，以确保设备的正常运行和延长其使用寿命。
同时，为应对不断变化的市场需求和技术发展，还需要不断进行技术创新和升级改造，以满足不同领域的应用需求。