音速文丘利喷嘴法超声波气体流量计标定装置的建立和使用

摘要

超声波气体流量计，由于其相对其它传统流量计的诸多优点，越来越受到用户的好评和青睐，我们自93年开始这方面的研究开发，已经取得了比较好的成果。为了实现对研制的超声波气体流量计正确的量值传递，我们建立了一套音速文丘利喷嘴法流量标定装置。音速文丘利喷嘴的突出特性是当喷嘴前后压力比小于一定值时，通过喷嘴的气体流量是恒定的。音速文丘利喷嘴法标定装置，是目前国内外公认较好的气体流量量值传递标准，具有准确度高、稳定性好、性价比高等优点。装置的建立，为超声波气体流量计的科研提供了准确的量值传递标准，不仅可做出厂检验产品用，还可以用来检验设计产品的思路方案正确与否。本文主要就以下几个方面的内容进行了探讨： (1)对当前几种流量标定装置进行分析对比，得出我们建立音速文丘利喷嘴方案的理由。 (2)对超声波气体流量计的原理、结构、关键技术及其标定进行简要的概述，对不均匀流场对双通道正三角形声道的超声气体流量计的影响进行的分析探讨，并通过实验进行了验证。 (3)对音速文丘利喷嘴从结构及原理等方面进行理论上的阐述，给出了音速文丘利喷嘴流量的计算公式。 (4)对音速文丘利喷嘴法标定装置的建立、装置的结构、工作流程等做了比较详尽的阐述，初步评估了该系统的测量精度、重复性。 (5)对所建立的音速文丘利喷嘴标定装置进行了初步的测试检定，结果表明该装置达到了预期目的，精度达到了0.25％，稳定性优于0.1％。 (6)利用该装置对研制的DN100双通道正三角形声道超声波气体流量计进行了调试、检定，结果表明该超声波气体流量计已经达到了较高的水平，还对弯管段对流场和超声波气体流量计的影响进行了实验研究，并取得了一套对今后研究和使用超声波气体流量计具有指导意义的实验结果。关键词：音速文丘利喷嘴，超声波气体流量计，标定，不均匀流场

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第一章：概述

§1.1课题来源

§1.2几种气体流量标准标定装置

§1.3音速文丘利喷嘴法国内外研制、使用情况

§1.4本文的主要内容

第二章：超声波气体流量计及其标定

引言

§2.1超声波气体流量测量的基本原理

§2.2超声波气体流量计研制中的关键技术

§2.3非理想流场对超声气体流量计的测量影响

§2.4超声液气体流量计的标定

本章小结

第三章：音速喷嘴基本原理

引言

§3.1音速喷嘴的结构原理及喷嘴流量公式

§3.2音速喷嘴的背压比

§3.3音速喷嘴的临界流函数和临界流系数

§3.4音速喷嘴的流出系数

本章小结

第四章：音速文丘利喷嘴法标定装置的建立及系统性能评估

引言

§4.1音速文丘利喷嘴法标定装置的结构组成

§4.2标定装置系统性能的评估

本章小结

第五章：实验研究与结果分析

§5.1音速文丘利喷嘴装置的调试及检定测试

§5.2对DN100超声波气体流量计进行的检定试验

§5.3流场不均匀对超声流量计测量影响的弯管实验研究

本章小结

第六章：总结与展望

参考文献

致谢