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鐘罩式氣體流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理
關(guān)鍵字：流量計(jì) 日期：2012-10-6 8:37:28
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圖1是鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的燃?xì)獗頇z定示意圖。它具有準(zhǔn)確度
高、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)單易學(xué)、量傳檢定簡(jiǎn)捷、價(jià)格低廉、維護(hù)費(fèi)用少等許多優(yōu)點(diǎn)。配套計(jì)
量設(shè)備為計(jì)時(shí)器、測(cè)壓儀器、測(cè)溫儀器，輔助設(shè)備為進(jìn)氣閥門和出氣閥門、流量設(shè)定器及試
驗(yàn)管道等部件。
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圖1 燃?xì)獗頇z定示意圖
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)有多種，但主要結(jié)構(gòu)基本相同，只是某個(gè)部件或某個(gè)環(huán)
節(jié)上有差異。在這里為了敘述方便，首先介紹一種比較典型的鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)
構(gòu)和工作原理，然后按照其部件和環(huán)節(jié)的不同再介紹一些其他種類的鐘罩裝置。
如圖2所示，鐘罩是一個(gè)倒置著放在液槽內(nèi)的容器，上部封閉，下部開口。液槽內(nèi)
放有水或不易揮發(fā)的、低黏度的油作為密封液體，此時(shí)可動(dòng)的鐘罩和固定的液槽形成一個(gè)容
積可變的密封空腔，使得鐘罩對(duì)大氣密閉。裝置上有一根導(dǎo)氣管，一端通到鐘罩的內(nèi)部，中
間穿過液槽底部和密封液體，一端與試驗(yàn)管道相連接。試驗(yàn)管道上裝有閥門和被檢的流量
圖2 鐘罩式（三罩式）氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)圖
計(jì)。為了使鐘罩垂直地上升和下降而不晃動(dòng)，鐘罩兩邊裝有導(dǎo)向滑輪，兩邊的立柱上裝有導(dǎo)
軌，滑輪沿導(dǎo)軌上下滾動(dòng)；鐘罩內(nèi)也有等角分布的三個(gè)滑輪，沿導(dǎo)氣管或立柱上下滾動(dòng)。為
了調(diào)節(jié)鐘罩內(nèi)的壓力，在鐘罩上部系一條柔繩，柔繩經(jīng)過定滑輪，與配重物相連，配重物的
重量是可調(diào)的。鐘罩在上升和下降過程中，由于浸沒于液體中的深度在變化，使液體對(duì)鐘罩
的浮力產(chǎn)生變化，為了使鐘罩在上升和下降過程中始終保持內(nèi)壓力不變，用壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來
補(bǔ)償浮力的變化。溫度計(jì)和壓力計(jì)分別測(cè)量鐘罩內(nèi)和被檢流量計(jì)處的溫度和壓力。鐘罩上裝
有標(biāo)尺，標(biāo)尺上有上擋板和下?lián)醢澹娬謨蓳醢逯g的容積是已知的。在液槽上裝有光電發(fā)
信器，光電發(fā)信器與計(jì)時(shí)器和被檢流量計(jì)的脈沖計(jì)數(shù)器相連，控制計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。鼓風(fēng)機(jī)作為
氣源，用來向鐘罩內(nèi)充氣使鐘罩上升。液位計(jì)用來指示液槽內(nèi)的液位。
三、鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是以空氣為介質(zhì)，對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行檢定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。它是一
種比較經(jīng)典的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在壓力不高、流量不大的情況下，裝置使用起來是比較簡(jiǎn)
單的。因此，在國(guó)內(nèi)氣體流量計(jì)量領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
如圖3所示，裝置是由可動(dòng)的鐘罩和固定的液槽構(gòu)成一個(gè)容積可變的密封空腔。鐘
罩下降過程中通過壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使其內(nèi)部氣體壓力保持一個(gè)定值，不隨鐘罩浸入密封液體
中的深度而變化。鐘罩兩擋板之間的容積是固定的，測(cè)出兩擋板先后通過光電發(fā)信器所經(jīng)歷
的時(shí)間，可計(jì)算出瞬時(shí)流量。檢定過程中，用圖示中的溫度計(jì)和壓力計(jì)測(cè)量出鐘罩內(nèi)氣體溫
度θ、表壓力p’和被檢流量計(jì)處的氣體溫度Pm、表壓力Pm。由于鐘罩兩擋板之間的體積已預(yù)
先通過檢定確定下來（即在20℃和零表壓力下的容積VN），則檢定時(shí)鐘罩的容積為
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圖3 鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置原理圖
1-鐘罩；2-標(biāo)尺；3-擋板；4-光電發(fā)信器；5-液槽；6-調(diào)節(jié)閥門；7-底座；8-滑輪；9-導(dǎo)柱
10-外導(dǎo)輪；11-液位計(jì)；12-平衡重錘；13 -壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；14 -溫度計(jì)（頂部及底部）
V=Vs[1+(2αΒ+αSC)(θ-20)]
式中v——檢定條件下鐘罩的容積；
vs ——鐘罩的標(biāo)準(zhǔn)容積；
aB——鐘罩材料的線膨脹系數(shù)；
asc ——標(biāo)尺的線膨脹系數(shù)；
θ——檢定時(shí)的溫度。
鐘罩式裝置用氣體最好是室內(nèi)空氣，用專用氣源對(duì)進(jìn)入鐘罩的氣體給予一定的恒溫時(shí)
間。鐘罩內(nèi)的氣體壓力應(yīng)不偏離規(guī)定值。 |
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