摘要：本文详细分析了音速喷嘴作标准表的气体流量标准装置，然后分析了目前音速喷嘴检定装置存在的问题，并在目前音速喷嘴检定装置的基础上提出了一种全新的音速喷嘴检定装置的设计方案，该装置能够用于检定300mm管径的被检流量计，并且控制检测时的气流温度，提高精确度，减小误差，同时在真空泵的排气端增加了降噪设备，降低检测过程中的噪音，为检定人员提供了一个较好的工作环境。
关键词：音速喷嘴；检定装置；设计；研究
1 概述
标准表法流量标准装置的方法很多，音速喷嘴作标准表的气体流量标准装置即为其中一种，与其它流量计作为标准表相比，音速喷嘴对各种气体流量计进行标定时所起到的作用是其它气体流量标准装置所不可替代的，相比于其它气体流量计，它有着很多的优点，如结构简单、性能稳定、准确度高、无可动部件、维护方便、检定周期长等等。音速喷嘴法气体流量标准装置适用于对各种气体流量计的检测和校准，可以检测质量流量计、速度式流量计、容积式流量计、转子流量计、差压式流量计或其它种类的流量计。
2 目前音速喷嘴检定装置存在的问题
目前现有的音速喷嘴检定装置检测精度低，测量范围有限，不能满足不同的客户需求，并且工作环境的噪音也比较大，不利于检定人员工作。众所周知，被检流量计的管径与音速喷嘴的流量大小有关，并且与检定装置上的连接被检流量计的检定管路的管径有关，为了使得检定装置能够检定更大管径的流量计，必须对现有的音速喷嘴检定装置进行一定的改造，而且经过检定装置的气体温度会带来检测的误差，如何更精确的进行检定，也是本文进一步改造的目的。
3 音速喷嘴检定装置的设计与研究
本音速喷嘴检定装置如图1，其中：1-滞止容器；2-音速喷嘴；3-背压容器；4-压力变送器；5-温度变送器；6-真空泵；7-前直管段；8-后直管段；9-消音器；10-自动换向阀；11-稳压罐；12-温控设备；13-降噪设备；14-气动平衡阀。
图1 音速喷嘴检定装置图
音速喷嘴检定装置包括若干流量计装夹平台、滞止容器1、若干音速喷嘴2、背压容器3、若干阀门组件、压力变送器4、温度变送器5、真空泵6，以及数据采集和处理部分。其中：流量计装夹平台包括前直管段7、后直管段8、消音器9和自动换向阀10，本自动换向阀10的两端与前直管段7和后直管段8连接，并通过气动夹具夹装在平台上；后直管段8连接消音器9后，并与滞止容器1连通；若干音速喷嘴2并列连接在滞止容器1上，另一端连接背压容器3，背压容器3与真空泵6之间还配备稳压罐11，稳压罐11与真空泵6之间安装有温控设备12，温控设备12保证检测时的气体温度恒定，提高了检测精度。同时，在流量计装夹平台上包括多根300mm的前直管段7，多根300mm的前直管段7用于直接检测300mm口径的气体流量计的检测，提高了测量范围，能够满足不同的客户需求。
在本音速喷嘴检定装置的真空泵6的排气口处还配备有降噪设备13，降噪设备13降低了检测噪音，为检定人员提供了一个较好的工作环境。同时，在音速喷嘴2上部连接有气动平衡阀14，音速喷嘴2的个数至少为12个，其中包括若干个通过横管连通的音速喷嘴2，以适应不同气体流量的调节和控制，提高了检定效率。
4 音速喷嘴检定装置的优点分析
本音速喷嘴检定装置具有以下优点：
（1）本音速喷嘴检定装置配备有消音器9和稳压罐11，以降低气流的波动影响，提高了检定的精确度和准确度；
（2）在稳压罐11与真空泵6之间设有温控设备12，保证检测时的气体温度恒定，提高了检测精度。
（3）在真空泵6的排气口处设有降噪设备13，降噪设备13降低了检测噪音，为检定人员提供了一个较好的工作环境。
（4）本音速喷嘴检定装置配备有至少一根300mm的前直管段，用于直接检测300mm口径的气体流量计的检测，提高了测量范围，能够满足不同的客户需求。
5 结语
本文对音速喷嘴法检定气体流量的过程进行了分析和介绍，对现有的音速喷嘴检定装置进行了适当的改造以满足不同的客户要求，也提高检定人员的工作环境，因此具有一定的实际应用性。同时，尽管我国的此项技术已经趋于成熟，仍然存在部分的弊端，希望在相关技术方面能够有更多的提升，进而使得气体流量的检定结果更加准确可靠，更好地为企业服务。
6 参考文献：
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作者简介：
顾海勇，男，1986年11月，单位：苏州赛宝校准技术服务有限公司，工程师。研究方向：计量器具/计量标准器检定、校准与研究；力学计量仪器（①流量、②振动、③扭矩、④压力、⑤力值、⑥硬度、⑦转速、⑧质量、⑨容量、⑩密度）&交通建筑专用计量仪器的校准及校准装置的研究。
论文作者:顾海勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/18
标签：喷嘴论文; 音速论文; 流量计论文; 装置论文; 气体论文; 流量论文; 真空泵论文; 《基层建设》2019年第5期论文;