临界流音速喷嘴气体流量标准装置
临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置的技术探讨
构、 原理 、 设计 制造进行技术探讨和分析 。 关 键词： 临界流文丘利喷嘴 ； 临界压力 比； 滞止容器
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ６ 文献标识码 ： Ａ 国家标准学科分类代码 ： ４ １ ０ ． ５ ５
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ５ ９ ８ ８ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ４— ６ ９ ４ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ ２ ５
Ｌ ｉ Ｊ ｕ ｎ
标准Ｉ 临界 流 文 丘利 喷 嘴 （ 以下 简 称 喷 嘴 ） 是 临界 流 文 丘利 喷 嘴法 气 体 流 量 标 准装 置 （ 以下 简 称 装 置 ） 的核
Ｐ“
２
Ｐ０
， ｃ＋１
心元件 。装置是以喷嘴组作标准表 、 以空气作 为稳定气 源、 采用吸人式负压检定方式来 检测气体流量计。装置 可 以检测 质量 流量 计 、 涡街 流量 计 、 涡 轮 流量 计 、 气 体 容 积 式 流量计 等 。装 置 结构 如 图 １ 所 示
Ａ × ｃ×ｃ ×Ｐｏ
图 １
动力 装 置 一 般 选 择 水 环 式 真 空 泵 ， 配置 冷却塔 、 水
‰ — ｊ 一
式 中： ｇ 一喷嘴在实际条件下的质量流量 ， ｋ ｇ ／ ｓ ； ｃ 一 气 体在 实 际条 件下 的 临界 流 函数 ， 由查 表 计算 得 出 ； Ｃ 为 流 出系数 ， 由试 验 的方法 得 出 ， 喷嘴送 检 由上一 级计 量检 测 部 门给 出 。 滞 止 容器 的形 状 ， 中 间为 长 圆 筒 面 ， 两端 为椭 球 面 ， 水平放 置 。滞 止容 器 不 宜过 大 ， 滞 止容 器 的壁 厚 应 当满 足一定 要 求 ， 否则在 使 用 过 程 中会 产 生 较 大 的 噪 音 和振 动 。一 般 壁厚 为 ８ ｍ ｍ 以上 。根 据实 验证 明 ， 开启 小 喷 嘴 检测 小流 量 时 ， 过大 的滞 止 容 器 会对 流量 稳 定 性 造成 影 响， 尤其是在检涣 ４ 气体腰轮流量计 等具有运动部件的流 量计时 ， 始动或运行过程 中的卡顿现象所引起的流量波 （ 下 转第 ５ ２页 ）
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
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
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，
负压机气体标定
负压机气体标定
负压法音速喷嘴气体流量标定装置音速喷嘴气体流量标定装置本装置采用标准表法进行流量仪表的标定。
装置采用国际标准
ISO9300 中的临界流文丘里喷嘴作为标准表，其工作方式为吸气式、负压标定，以大气作为气源，稳定节能。
整套装置配置由音速喷嘴容器装置系统、真空负压站、数据采集及微机控制系统组成。
一、原理本装置是根据需要标定的最大及最小流量范围由多个文丘里喷嘴组成标准流量装置。
当实验气体经被检表进入容器后音速喷嘴的出口压力之比为一定值时，喷嘴喉部的雷诺一定，则气流通过喷嘴候补的流速恒定，此时即为临界流状态。
根据连续性原理，此时通过被检表的气体质量流量，一定等于通过喷嘴处气体的流量。
选择不同的喷嘴组合，就可以标定不同的流量值。
作业二音速喷嘴标准装置设计
n qmin
ln 2
2020/6/21
6
音速喷嘴数量确定
qmax ＝19000 / 25 760 qmin n ln(760 1) 9.57 10
ln 2
2020/6/21
7
喷嘴喉部直径确定
qm AC
P0 RT0
K 1
2 2( K 1) K 1
K＝0.68473
qm AC
11
流量分辨力
• 上述计算的一套喷嘴系统，流量的分辨 力是最小流量qmin，可以调节到任一最小 流量qmin的倍数。
• 为了提高标准装置的流量分辨力，最小 流量qmin应尽可能小。为了达到这一目的， 喷嘴数量就会增加。
2020/6/21
12
问题：
• 如果想要使音速喷嘴流量标准装置的流 量分辨力为1kg/h，上限流量还是19000 kg/h，则需要多少喷嘴，它们的喉部直径 应该如何设计？
2020/6/21
3
标准流量计组合条件
• 最小标准流量计的最小流量不大于被检流量 计的最小流量；
• 所用标准流量计的上限流量之和不小于被检 流量计的最大流量；
• 被检流量计的任一流量都可以用单台或多台 组合的标准流量计得到；
• 满足上述3条件，设置的标准流量计数最少。
2020/6/21
4
音速喷嘴工艺设计计算
1
d2 0.02782 (40 / 3600) 2 2.93mm
1
d3 0.02782 (80 / 3600) 2 4.15mm
1d4 0.02782 (10 / 3600) 2 5.86mm
1
d5 0.02782 (320 / 3600) 2 8.29mm
1
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。
临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置 操作规程
临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置操作规程
1、检查管路，根据被检表口径选择检定管线，并使用夹表器将被检表夹好，确认密封性。
最好在被检表两端使用螺栓以确保安全。
观察检定室温、湿度及大气压力表，看检定温度、湿度、大气压力是否达到检定规程要求，应进行调控使其符合要求。
2、点击桌面图标进入检定系统，根据被检表信息填写或选择检定设置画面与信息设置画面里的内容。
3、点击与被检表对应管线上的夹表器，给被检表供电。
根据需要选择开启或关闭两个滞止容器中的阀门（如使用DN40，DN50管线或者使用13#14#15#16#喷嘴的时候）。
4、点击主画面上开始按钮，在本次检定流量处输入需要检定的流量值，下面会自动显示需要开启的喷嘴号,点击自动选择，系统会自动开启上面显示的喷嘴阀门，点击手动选择，用户自己手动开启上面显示的喷嘴阀门。
5、点击主画面上真空泵图标，在变频控制画面根据被检表本次检定流量选择真空泵，先打开选择真空泵前的阀门，再打开循环水泵，再点击变频开按钮，再点击变频启动按钮，通过滑竿和按钮控制变频器输出，使主画面滞止容器处背压比达到0.85以下，以达到实验条件。
6、当主画面滞止容器处背压比达到0.85以下时，并且流量稳定时在开始检定画面点击单次检定或连续检定，单次检定为检定一次当前流量点数据，连续检定为检定当前流量点全部次数。
7、每次检定结束后点击记录按钮将数据记录到表格中。
检定过程中可以点击检定数据按钮查看本次检定的所有数据。
8、完成当前流量点检定后将变频输出调至0Hz，关闭真空泵前阀门，关闭水泵，重复前面操作以更换流量点。
9、完成该被检表的检定后，点击检定数据保存及打印该表的检定数据表。
音速喷嘴气体流量标准装置的日常维护与保养
音速喷嘴气体流量标准装置的日常维护与保养音速喷嘴法由于高精度、低费用等特点，逐渐成为气体流量计的检定中最常用的手段之一，本文主要阐述了如何做好音速喷嘴气体流量标准装置的日常维护与保养。
标签：音速喷嘴法；检定；气体流量计；维护保养在气体流量领域，用音速喷嘴法检定气体流量计是一种最常用也是最重要的手段之一，由于音速喷嘴气体流量装置精度高、性能稳定、操作方便快捷，其作为社会公用计量标准，通常用于检定贸易结算中的气体流量计，对流量计的计量性能做出合格与否的结论，及时确保贸易结算公平。
音速喷嘴流量标准装置系统一般由音速喷嘴、温度变送器、压力变送器、真空泵、滞止容器、压缩机等组成。
音速喷嘴气体流量标准装置除了做好周期送检、定期溯源外，还要经常对其进行日常维护与保养。
主要做法如下：1、做好系统检漏工作在检测过程中，如果发现设备或系统工作异常，如压力波动过大，或检定时流量值偏离标准值过大，这时应停止检测工作，对整个装置进行气密性检查。
具体方法如下：1.1 将每个工作台位堵好。
用盲板分别堵住每个夹表器的入口，上紧螺丝，密封严实。
1.2 关闭计量段处所有喷嘴气缸阀，打开空气圧缩机，给滞止容器充气，当滞止容器上的压力表的值显示为0.12MPa时停止充气，关闭充气处的阀门，待压力稳定后记录此时的压力值，一般情况压力值需稳定（20-30）min。
1.3 观察压力表上的压力值是否有变化，同时用肥皂水检查管路部分、法兰连接处、阀门等部位是否有漏气，如有气泡产生，说明该处漏气。
此时更换管线阀门或连接处密封垫，或锁紧螺拴，再重复打压，继续保压，直到压力值不出现明显下降，即可认为装置不漏气。
2、温度变送器的维护温度变送器是将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于检测过程中温度参数的测量和控制。
音速喷嘴气体流量标准装置系统的温度测量一般采用Pt100。
一般每根管線上各有一个温度变送器，计量段部分有两个温度变送器。
在实际检测过程中，温度变送器会出现漂移情况。
《临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置》校准规范介绍
《临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置》校准规范介绍李春辉
【期刊名称】《江苏现代计量》
【年(卷),期】2011(000)001
【摘要】<正>音速喷嘴作为一种气体流量计,由于其良好的长期稳定性及相对较低的价格,作为气体流量标准装置中的标准表在我国大量使用,目前国内已有此类装置几十套,每年量传的气体流量计达十几万台。
虽然JJG643-2003《标准表法流量标准装置》检定规程对使用标准表的流量标准
【总页数】2页(P23-24)
【作者】李春辉
【作者单位】中国计量科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH814-65
【相关文献】
1.临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置流量控制方式 [J], 王德文;杨焕诚
2.移动式临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置 [J], 房福生
3.负压临界流喷嘴法气体流量标准装置中喷嘴计量段的设计 [J], 杨红涛
4.临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置校准方法的研究 [J], 程旭然
5.负压法临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置的研究及应用 [J], 王顺利;李晓宇;郑云林;穆军
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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。
它在工业生产和科学研究中具有重
要的应用价值，为气体流量的精准测量提供了一种可靠的解决方案。
这篇文章对于临界流音速喷嘴气体流量标准装置进行了全面的介绍和
评估，从概念解释到工作原理、结构和组成、应用领域，以及个人观
点和总结，都涵盖了相关内容。
阅读本文，相信对于临界流音速喷嘴
气体流量标准装置有了更加深入和全面的了解。
以上是我为您撰写的文章，希望能够满足您对高质量、深度和广度兼
具文章的需求。
如果有任何修改意见或进一步的要求，请随时告知我。
临界流音速喷嘴气体流量标准装置，作为一种关键的气体流量测量装置，在各种工业和科学领域都有着重要的应用。
在工业生产方面，它
常用于气体流量计量和流量标定，保证了生产过程中气体流量的稳定
和精准。
而在科学研究领域，它则广泛应用于气体动力学研究和实验
室气体流量测量，为科研人员提供了可靠的实验数据。
在工业生产中，特别是在化工、制药、食品加工等行业中，精准的气
体流量测量对于生产过程的稳定和高效至关重要。
在化工生产中，精
确测量和控制气体流量可以确保化工反应过程的稳定性和产品质量。
通过使用临界流音速喷嘴气体流量标准装置，工厂可以实现对原料气
体和废气流量的精准测量和控制，从而提高生产效率和降低能耗。
由
于临界流音速喷嘴气体流量标准装置具有高精度和稳定性，生产过程
中的气体流量测量结果也能够为生产过程的优化提供重要依据。
在科学研究领域，临界流音速喷嘴气体流量标准装置的应用也同样重要。
在航空航天、环境科学、能源领域等研究中，对气体流量的精准
测量是关键的。
在航空航天领域，研究人员需要精确测量飞行器发动
机的燃料流量和推力，临界流音速喷嘴气体流量标准装置提供了可靠
的方法。
在环境科学领域，对大气中各种气体流量的测量也需要高精
度的仪器来实现。
而在能源领域，精确测量和监控燃料流量对于燃烧效率和排放控制至关重要，临界流音速喷嘴气体流量标准装置也能够为此提供支持。
临界流音速喷嘴气体流量标准装置的出现和应用为气体流量测量提供了一种高效、可靠的解决方案。
它在工业生产和科学研究中发挥着重要的作用，为各个领域的发展和进步提供了有力支持。
随着技术的不断进步和应用的不断拓展，临界流音速喷嘴气体流量标准装置在未来将继续发挥重要作用，并为人类社会带来更多的便利和进步。