基于高压音速喷嘴法气体流量标准装置的涡轮流量计计量性能研究

发布时间：2023-03-12 01:21

　　气体涡轮流量计具有精度高,量程广等诸多优点,被国内外普遍选为作为标准表,组成标准装置,对其他流量计进行量值传递。2014年底,中国计量科学研究院于建成一套高压气体流量标准装置,包括:高压p VTt气体流量原级标准装置、高压音速喷嘴法气体流量次级标准装置及以涡轮流量计为标准表的高压环道气体流量工作标准装置。高压环道气体流量工作标准装置的标准表溯源到音速喷嘴法气体流量标准装置;此外,工作压力范围(100²500)k Pa,涡轮流量计标准表面临非定点使用带来的误差性能评估的问题。为此,本文首先就高压音速喷嘴法气体流量标准装置的不确定度及管容效应对测试结果的影响进行了分析,通过比对验证了装置的测量能力。此外,基于高压音速喷嘴法气体流量标准装置,就雷诺数对涡轮流量计误差特性影响进行研究,得到以下结论:1)高压音速喷嘴法气体流量标准装置,可实现最高2.5MPa下7200N m3/h的测量能力,扩展不确定度为0.15%(k=2);测试过程中温度、压力变化带来的管容效应对测试结果的影响小于0.03%;2)以5块涡轮流量计为传递标准,与德国国家物理技术研究的高压天然气装置间开展比对...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高压气体流量标准装置研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 涡轮流量计
        1.3.1 涡轮流量计工作原理
        1.3.2 涡轮流量计发展历史
    1.4 本文主要研究内容
第2章 高压音速喷嘴法气体流量标准装置的组成及能力验证
    2.1 引言
    2.2 高压音速喷嘴法气体流量标准装置
        2.2.1 气源部分
        2.2.2 工作部分
        2.2.3 控制系统
        2.2.4 脉冲计数的实现
        2.2.5 装置指标
    2.3 标准装置不确定度分析
        2.3.1 数学模型
        2.3.2 不确定度分析
    2.4 装置的性能实验
        2.4.1 温度稳定性实验
        2.4.2 压力稳定性实验
        2.4.3 管容效应对测量不确定度的影响
        2.4.4 装置复现性实验
    2.5 装置特点
        2.5.1 音速喷嘴的曲线拟合
        2.5.2 压力测量方式
    2.6 音速喷嘴标准表装置的能力验证
        2.6.1 2.5MPa下，天然气与空气比对验证
        2.6.2 2.5MPa与 5.0MPa下，空气与天然气比对验证
    2.7 本章小结
第3章 压力对涡轮流量计误差性能影响研究
    3.1 引言
    3.2 涡轮流量计的误差模型
        3.2.1 NIM-2014 模型
        3.2.2 NIM-2015 模型
    3.3 基于误差模型对实验结果的分析
        3.3.1 拟合系数的确定
        3.3.2 涡轮流量计误差特性曲线分析
    3.4 介质压力对涡轮流量计误差曲线的影响
    3.5 基于NIM-2014 模型分段拟合
        3.5.1 基于NIM-2014 模型分段拟合的可行性
        3.5.2 基于NIM-2014 模型分段拟合的可靠性
    3.6 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 创新与展望
参考文献
致谢



本文编号：3760644