钟罩式气体流量计标准装置的结构和工作原理
钟罩式气体流量标准技术报告
i!■量标准技术报告计量标准名林鉀罩武气体流量标准装置it量标准负贯人建标单位名祢（公章）頃写日期建立廿量标准目的二、廿量标准的工作原理及其组成三、廿量标准器及主要配套设备ffl、廿量标准的主要技术指标五、环境条件穴、廿量标准的量值溯温和传递框图七、廿量标准的重复性试验八、廿量标准的稳定性考核九、检定或校准结果的测量不确定度评定十、检定或校准结果的验证十一、结论十二、附M说明对XXX新建住宅按装的燃气表进行首次检定，保证燃气表的廿量准确。
保障广大81众的利益不受损害。
二、it量标准的工作原理员其组成工作原理:该装置是一个具有恒压源（并给岀标准容枳）的气体流量标准装置。
呆用力平術原理，利用抑罩重量超过平衡锤重量的常数。
（该常数形成抑罩的余压）而动作。
通过压力补偿机构使其郡压力保持一定值，不險扑罩浸人密封液体中的浓IS而变化。
以卸罩有效容枳为标准，当鉀罩下降时，鉀罩空气经试騎管道、被检仪表排岀，以鉀罩排岀的气怵体枳比较被检仪表的示値，确定其示值误差标准的组成：鉀罩、液IS、压力补偿机构、试騎管道、阀门等购成。
三、廿量标准器员主要配套设备选取产煤气表一只，室温20匕在100L处測量8决其结果如下:八、it量标准的稳定性考核按照JJF1033-2005廿量标准考核規对廿量标准稳定性的要求，用本廿量标准对同一煤气表进行检定，得到的检定结果（相对俣差）如下表：9測量不确定度除式燃气表测量不确定度评定1适用围适用于燃气表的首次检定、后续检定和便用中检验结果不确定度的评定与表示。
2引用文件①JJG577-2012《膜氏燃气表》廿量检定规椁②JJF1059-1999《測量不确定度评定与表示》③JJF1033-2008《计量标准考核規》以外罩有效容枳作为标准体枳，当外閘卞騎时，外罩气ttifiil连接管路逍经被检燃气表，通过光电编卅器，將卽罩下降高度转换戒电脉冲信号，再由控鋼系统将电凍冲信号转换成外罩tt R(6 4 tt枳)通过比较该体枳与被检燃气表指示的体枳得出被检燃气表的炭差。
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
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计量标准负责人建标单位名称（公章）填写日期目录一、建立计量标准目的二、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、计量标准的重复性试验八、计量标准的稳定性考核九、检定或校准结果的测量不确定度评定十、检定或校准结果的验证十一、结论十二、附加说明5.1.1被检燃气表的测量重复性引入的不确定度分量)V(1u以型号为G1.6规格为例，在重复性条件下测量十次（测量点100L）的燃气表大流量进行检定数据为例：单位：L次数结果1 2 3 4 5 6 7 8 9 10实测值99.2 99.2 99.0 99.1 98.9 99.1 99.2 99.2 99.2 99.1示值误差0.09 0.09 -0.11 -0.01 0.21 -0.01 0.09 0.09 0.09 -0.01 平均值V=99.11根据公式：得s=0.10 L而在实际测量时，一般在相同条件下重复进行以上测量三次，以三次测量的算术平均值作为测量结果，按A类标准不确定度分量进行判定。
因此，其平均值的标准差===30.10nss0.06 L相对标准不确定度分量)V(1u=0.06/100=0.06%自由度)V(1ν=10-1=95.1.2被检燃气表数显量化误差引入的不确定度分量)V(2u被检燃气表分辨力=xδ0.2 L按B类标准不确定度分量进行判定，由此带来的不确定度分量：相对标准不确定度为)V(2u=0.29/100xδ=0.058% L 自由度∞=)V(2ν。
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
钟罩式气体流量标准装置
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）。
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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。
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。
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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。