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简单聊一聊钟罩式气体流量装置

2023-08-18 10:30:30

钟罩式气体流量装置的不确定度一般为 0.1%~0.5%,压力在 1000Pa~5000Pa范围,压力波动在 10Pa~50Pa,由于其量值直接溯源到长度、压力、温度和时间,是原始法气体流量装置。钟罩式气体流量装置具有压力稳定、流量稳定、重复性好、易于溯源、操作方便等特点,可实现对低压损流量计的校准,因此各国均将钟罩作为低压气体小流量装置的国家基 准。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高可达到lPa。这对减小测量结果不确定度起着至关重要的作用。流量稳定:由于流量值为钟罩运行速度与钟罩内横截面积的乘积,钟罩内压稳定,因此能够容易地使流量达到并稳定在设定流量点上。

钟罩式气体流量装置的核心部分为钟罩的标准容积值和运行时钟罩 内压力稳定保证系统。正是钟罩内表面与密封液面组成了钟罩内的封闭空间为流量计量提供了准确的体积,工作时钟罩在密封液槽内由导轨的限制下向下沿着中心轴平移,钟罩的内截面积与钟罩移动距离的乘积即为装置给出的标准累积流量。因此,装置的设计时以保证钟罩的标准容积值的准确度越高越好和钟罩运行时钟罩内压波动越小越好。就是说一方面解决基础部件和结构的问题,另一方面解决测量方法的问题。首先要保证钟罩的标准容积值就要保证钟罩内表面几何形状加工精度和钟罩位移测量的准确度越高越好:同时要保证钟罩下降运动中运行平稳其内压力波动越小越好。要做到这两点就要从两个方面着手,一提高钟罩的加工工艺水平,保证钟罩简体不圆柱度和内外表面的光洁度较高; 二在结构设计上提高钟罩运行的平稳性,保证钟罩运行中受力状态的稳定,解决浮力补偿机构稳定、密封液面稳定、钟罩运行姿态的稳定。另一方面采用先进的测量手段和设备保证测量结果不确定度的提高。


钟罩式气体流量标准装置及微机自动控制系统

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