[其他]確定氣體測量儀精度的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000000663
• 申請(qǐng)日: 1986-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN86100663B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐文·A·希克斯;羅伯特·S·雅各布森;戴維·F·基;小喬治·W·施奈德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國儀表公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

為對(duì)處于高壓氣體管道中的儀表進(jìn)行校正而采用與該儀表串接的音速噴嘴。布置一條旁通管道，并在其內(nèi)進(jìn)行測量，以確定為規(guī)定通過噴嘴流量之用的氣體成份相關(guān)的系數(shù)。

本發(fā)明涉及氣體流量測量，特別涉及對(duì)一高壓管道中的氣體測量儀精度的測定。

在同一天提交的共同待批（CO-Pending）備審案目錄號(hào)為01AM42187的申請(qǐng)中揭示了一種裝置以用于安置對(duì)處于氣體管道中的氣量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場校正而配置的一個(gè)音速噴咀。當(dāng)采用這一裝置時(shí)，由于氣體通過音速噴咀的速度是恒定的，在已知噴咀入口區(qū)的速度、噴咀噴口面積以及由氣量表測量氣體流量的時(shí)間情況下，可將實(shí)際的流量同由氣量表測得的流量進(jìn)行比較，以便確定該氣量表的精度。采用此法的困難在于：測定氣體在音速情況下通過噴咀口時(shí)的速度。對(duì)理想氣體來說，在音速情況下，通過噴咀口時(shí)的速度（V_t）為：

Vt=KRTt ]]> （1）

其中：

K是比熱比（the ratio of specific heats）;

R是氣體成份的相關(guān)常數(shù);和

T_t是噴口溫度（°R）

利用這一方程的基本問題在于：不能測量噴口溫度以及R和K的量又取決于氣體成份。

本發(fā)明的前述和其他目的是根據(jù)這樣一些原理來獲得的;對(duì)高壓氣體提供一條旁通管路，在該旁通管中插入一個(gè)儀表和一個(gè)小噴咀，該噴咀和儀表在貝爾校準(zhǔn)儀（Bell prover）上作過校正。在這根旁通道內(nèi)進(jìn)行測量，以確定精度方程內(nèi)，與氣體成份有關(guān)的因數(shù)。由于在旁通管道和主管道中所呈現(xiàn)的氣體是相同的，所以利用這些因數(shù)以及其他易于測得的量，諸如溫度和壓力等，去測定與一個(gè)較大音速噴咀相串聯(lián)的管道氣量表的精度。

通過以下結(jié)合唯一的一張附圖的說明，我們將對(duì)上述發(fā)明的概要了解得更清楚，該附圖是以圖解說明在實(shí)施本發(fā)明時(shí)所采用設(shè)備的示意圖。

參照附圖，該圖顯示了閥門站的其中一部分，管道12輸入的高壓氣體的體積由氣量表14測得，然后通過管道16，其壓力下降至一個(gè)連續(xù)分布的較低的出口壓力。在正常工作期間，閥門18打開而閥門20被關(guān)閉。因此，在管道12中的氣體通過儀表14，經(jīng)閥門18、壓力調(diào)節(jié)閥22而進(jìn)入出口管道16。手動(dòng)操作的閘閥24和26是常開的，只有在應(yīng)急或維修時(shí)才關(guān)閉。

當(dāng)人們想要校正儀表14時(shí)，則關(guān)閉閥18并打開閥20，以便在通過儀表14后，氣體流過管道28，通過音速噴咀30（該噴咀按前面引證過的共同待批的專利申請(qǐng)而裝備），通過管道32到管道16，與此同時(shí)，閥門34打開，使氣體能流過旁通管道36。管道36上加入了一個(gè)壓力容器42，而在該容器內(nèi)配置了氣量表44。表44的入口46是朝著壓力容器42的內(nèi)部打開的，而表44的出口48通過管50引出。管道50中的氣體仍處在高壓下。工作在臨界流量狀態(tài)下的一只小音速噴咀52通過儀表44控制著體積流量率。為得到臨界流量，必須要有足夠的壓力降。

為完成根據(jù)本發(fā)明的各項(xiàng)計(jì)算而備有一臺(tái)計(jì)算機(jī)60，對(duì)此，下面將作詳盡地說明。該臺(tái)計(jì)算機(jī)接收來自儀表14和44的信息作為其輸入流量信息，同時(shí)接收由處于氣、流不同點(diǎn)的傳感器所提供的壓力和溫度輸入。計(jì)算機(jī)60還控制由閥18，20，30和34所控制的電磁閥的動(dòng)作。

根據(jù)本發(fā)明，利用下列作為通過音速噴咀30的氣體流量的關(guān)系。該關(guān)系可在假設(shè)通過噴咀30的流量是一維的（即在任何橫截面上流體的性能均是一致的），并假設(shè)等熵過程包含在通過噴咀30的氣流內(nèi)的情況下從方程（1）導(dǎo)出：