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。

它是一种比较经典的气体流量标准装置，在压力不高、流量不大的情况下，装置使用起来是比较简单的。

因此，在国内气体流量计量领域得到广泛的应用。

如图3所示，装置是由可动的钟罩和固定的液槽构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个定值，不随钟罩浸入密封液体中的深度而变化。

钟罩两挡板之间的容积是固定的，测出两挡板先后通过光电发信器所经历的时间，可计算出瞬时流量。

检定过程中，用图示中的温度计和压力计测量出钟罩内气体温度θ、表压力p’和被检流量计处的气体温度Pm、表压力Pm。

由于钟罩两挡板之间的体积已预先通过检定确定下来（即在20℃和零表压力下的容积VN），则检定时钟罩的容积为
图3 钟罩式气体流量标准装置原理图
1-钟罩；2-标尺；3-挡板；4-光电发信器；5-液槽；6-调节阀门；7-底座；8-滑轮；9-导柱;10-外导轮；11-液位计；12-平衡重锤；13 -压力补偿机构；14 -
温度计（顶部及底部）
V=Vs[1+(2αΒ+αSC)(θ-20)]
式中 v——检定条件下钟罩的容积；
vs ——钟罩的标准容积；
aB——钟罩材料的线膨胀系数；
asc ——标尺的线膨胀系数；
θ——检定时的温度。

钟罩式装置用气体最好是室内空气，用专用气源对进入钟罩的气体给予一定的恒温时间。

钟罩内的气体压力应不偏离规定值。