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
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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。