标准表法气体流量标准装置设计原理
(内蒙古自治区计量测试院，内蒙古 呼和浩特 010030)
摘 要： 文章针对民用膜式燃气表大量检定的需要，提出了标准表法气体流量标准装置的设计 原理。
关键词：膜式燃气表；标准装置；气体流量
中图分类号：TH715.3 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2008)21—0103—02
燃气表是直接用于贸易结算的强制检定计量器具。随着国民经济的不断发展，一座座高楼大 厦拔地而起，而民用燃气表的使用量也随之越来越大，各地的计量部门都面临着提高燃气表 检定质量和检定效率的压力。一方面为了保证流量计量量值溯源的准确可靠,另一方面为了 与快速发展的经济形势相适应。对燃气表流量检定装置的设计和研究已经是一个很紧迫和重 要的课题，标准表法气体流量标准装置可满足民用膜式燃气表大量检定的需要。
1 设计依据
本套装置依据JJG 643-2003《标准表法流量标准装置》、JJG 577-2005《膜式燃气表》、GB /T6968-1997《膜式煤气表》等国家检定规程和标准进行设计制造。
2 技术指标
装置形式：标准表法燃气表检定装置
流量范围：0.016～6m3/h
检表种类：G1.6、G2.5、G4膜式燃气表
检定介质：空气
标准表计量等级： 0.2级
装置不确定度：0.5%（k＝2）
自动夹表台:12个工位,1套
3 装置设计原理
本装置是以风机抽真空加缓冲容器形式为稳压气源，湿式流量计为标准表的检定装置。整个 系统除摆放工件外，完全实现夹表、数据采集和系统控制自动化操作，可自动进行各种相关 参数处理、线性修正结果，可自动存储数据、查询、打印输出检定结果。
3.1 总压力损失〖HTSS〗
3.2 示值误差
在检定条件下，单次测量示值误差为：
4 工艺流程
装置检定系统工艺流程图如下所示。 按照检定流量先调整好流量调节器。起始状态，分别记录标准器和燃气表的起始容积值及起 始温度、压力值。打开阀门运行，当燃气表运行到预定容积终止读数时，关闭阀门，分别记 录标准表和燃气表的容积终止值及终止温度、压力值。在检定过程中，气源的压力波动不得 超过50Pa。
4.1 标准表的选取
准确度为0.2级标准表流量范围为0.016～6（m3/h），因此选择2个湿式流量计并联作为标 准表，其流量范围分别为：0.016～1.5（m3/h）、0.3～6（m3/h）。
4.2 真空系统和动力气源
根据6m3/h的最大流量，确定所选的风机为8-09-4.3#-Ⅱ型，流量范围15～17(m3/h) ，电机功率2.2KW，风压4993～5202Pa一台（变频电机，带消音器）。缓冲容器的容积为2m 3，加上检定管路流量调节阀和排空阀的协调调节，使检定流体的流量和压力值接近并相 对稳定在被检表的工况条件下。动力气源部分由空压机、储气罐、气动三联件、控制阀门、 连接管路等组成，主要用于气动开关及气动夹表装置的控制。
4.3 检定工作台部分
检定工作台部分由1套带有自动夹表功能的12工位工作台、差压变送器、温度变送器和配套 管线组成，夹表接头中心距及高度可根据不同表形进行调整，操作方便、可靠。
4.4 系统软件设计
该检定系统是在windows98环境下，可使用VC++6.0进行开发的测控软件,它界面友好、操作 方便、可维护性高；在数据的存储、计算和报表生成方面具有很强的灵活性、可靠性。
该系统使用现场总线与下位机通信，具有很强的抗干扰能力，能自动的对收、发数据进行校 验，保证数据准确可靠。通过管控机与下位机的交互，共同完成对整个装置的控制。系统启 动后，通过界面实时显示现场情况，使操作者对整个装置的运行情况一目了然。在检定开始 后，系统自动完成对装置的控制，实现被检表和标准表的读数同步，同时将采集到的数据存 入Accesss数据库中。检定完成后，系统依据被检气计量器具类型按照相关的检定规程进行 计算，然后将计算结果以标准报表的形式打印输出。用户可以通过该系统对以往的检定结果 进行查询，也可以使用Accesss数据库对检定数据进行维护。
4.5 数据采集控制
为了满足气体流量检定系统的各项要求，控制系统拟采用上、下位机形式。系统以计算机为 中心进行控制，实现自动控制同时也可以通过操作面板完成相应的手动操作。下位机实现测 量部分各种控制。对各种信号实时采集完成检定过程的控制，能够可靠的实现远程操作，也 兼有数据前沿处理和管理功能。上位机为先进的PC机即管控机，主要完成数据处理、文件管 理、数据记录打印，并通过下位机完成各种数据的采集、自动控制相应的机构。
上位机与下位机之间的通讯采用先进的现场总线，现场总线的高性能、高可靠性能够较好地 满足系统的要求，且具有良好的纠错功能，保证数据的可靠性。
上述设计可实现燃气表自动检定，检定效率较传统检定设备高出400％。