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簡單聊一聊鐘罩式氣體流量裝置

2023-08-18 10:30:30

鐘罩式氣體流量裝置的不確定度一般為 0.1%~0.5%,壓力在 1000Pa~5000Pa范圍,壓力波動在 10Pa~50Pa,由于其量值直接溯源到長度、壓力、溫度和時間,是原始法氣體流量裝置。鐘罩式氣體流量裝置具有壓力穩定、流量穩定、重復性好、易于溯源、操作方便等特點,可實現對低壓損流量計的校準,因此各國均將鐘罩作為低壓氣體小流量裝置的國家基 準。標準體積值準確:由于標準體積僅與鐘罩下降的距離及鐘罩內橫截面有關,相關影響因素較少,因此標準體積的不確定度很小。重復性好:從原理上看,其重復性僅與鐘罩運動速度、光電開關測量的重復性及環境溫度變化等因素有關,而這些影響因素均很小,因此其重復性好。

內壓穩定:由于鐘罩是懸浮在液體上面的一個封閉容器,通過浮力補償機構的作用使得鐘罩受到的向下的合力為一恒定的力。不管是通過鐘罩自身重力向外排氣的方法,還是通過外界壓縮空氣向鐘罩內充氣的方法,鐘罩內氣體的壓力始終保持在一個穩定的狀態,其鐘罩內壓力的穩定性或稱為壓力波動高可達到lPa。這對減小測量結果不確定度起著至關重要的作用。流量穩定:由于流量值為鐘罩運行速度與鐘罩內橫截面積的乘積,鐘罩內壓穩定,因此能夠容易地使流量達到并穩定在設定流量點上。

鐘罩式氣體流量裝置的核心部分為鐘罩的標準容積值和運行時鐘罩 內壓力穩定保證系統。正是鐘罩內表面與密封液面組成了鐘罩內的封閉空間為流量計量提供了準確的體積,工作時鐘罩在密封液槽內由導軌的限制下向下沿著中心軸平移,鐘罩的內截面積與鐘罩移動距離的乘積即為裝置給出的標準累積流量。因此,裝置的設計時以保證鐘罩的標準容積值的準確度越高越好和鐘罩運行時鐘罩內壓波動越小越好。就是說一方面解決基礎部件和結構的問題,另一方面解決測量方法的問題。首先要保證鐘罩的標準容積值就要保證鐘罩內表面幾何形狀加工精度和鐘罩位移測量的準確度越高越好:同時要保證鐘罩下降運動中運行平穩其內壓力波動越小越好。要做到這兩點就要從兩個方面著手,一提高鐘罩的加工工藝水平,保證鐘罩簡體不圓柱度和內外表面的光潔度較高; 二在結構設計上提高鐘罩運行的平穩性,保證鐘罩運行中受力狀態的穩定,解決浮力補償機構穩定、密封液面穩定、鐘罩運行姿態的穩定。另一方面采用先進的測量手段和設備保證測量結果不確定度的提高。


鐘罩式氣體流量標準裝置及微機自動控制系統

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