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與Westerbork非常高的流量相反,位于Dordrecht的新型低流量檢測(cè)裝置特定用于校驗(yàn)大流量為3 m3/h的氣體流量計(jì)。低流量裝置的操作范圍為2×10-5~3 m3/h??蛇M(jìn)行校準(zhǔn)的儀表為濕式檢測(cè)儀表、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、質(zhì)量流量控制器、可變面積流量計(jì)(轉(zhuǎn)子流量計(jì))、熱質(zhì)量流量計(jì)、皂膜流量計(jì)、蒸汽流量計(jì)醫(yī)用呼吸設(shè)備檢測(cè)器及汞密封活塞標(biāo)準(zhǔn)體積管。
圖4給出的示意裝置包括4個(gè)汞密封活塞標(biāo)準(zhǔn)體積管,它們作為標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)使用;4個(gè)質(zhì)量流量控制器,它們產(chǎn)生一個(gè)恒定的質(zhì)量流量;還有一臺(tái)被檢測(cè)的流量計(jì)。這些標(biāo)準(zhǔn)體積管的標(biāo)稱(chēng)容量分別為60 mL、480 mL、3500 mL和13000 mL。實(shí)質(zhì)上,一個(gè)質(zhì)量流量控制器包括一個(gè)控制閥,該閥形成一定的質(zhì)量流量;一臺(tái)熱質(zhì)量流量計(jì)及一個(gè)反饋系統(tǒng),該系統(tǒng)將實(shí)際質(zhì)量流量與預(yù)設(shè)質(zhì)量流量相比較且對(duì)控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用熱敏電阻測(cè)量汞密封活塞標(biāo)準(zhǔn)體積管入口處及被檢測(cè)流量計(jì)的溫度。采用一個(gè)單獨(dú)壓差變送器可測(cè)出管入口及被測(cè)試流量計(jì)的壓力與環(huán)境壓力的差值。測(cè)量時(shí)采用2個(gè)三通閥。過(guò)壓保護(hù)裝置可避免壓力傳感器的壓差太高天然氣流量計(jì) 。
汞密封活塞標(biāo)準(zhǔn)體積管由一個(gè)立式玻璃管組成,該玻璃管具有恒定直徑和一個(gè)平滑的表面,它置于一個(gè)支架上,該支架有分開(kāi)的入口和出口連接管。此玻璃管的頂部有一個(gè)開(kāi)式接管,與大氣相通。玻璃管內(nèi)有一個(gè)活塞,它可以上下移動(dòng),此活塞為玻璃纖維復(fù)合材料。它的外側(cè)有一個(gè)凹槽,槽內(nèi)充滿了汞,大大減小了玻璃管和活塞間的摩擦。為了提供一個(gè)較穩(wěn)定的溫度,小的玻璃管還配備了一個(gè)水套。
緊挨著玻璃管,安裝了五對(duì)紅外線變送器和接收傳感器(S0~S4)。該變送器給接收器發(fā)送已調(diào)制的紅外線光,當(dāng)光束被活塞中斷時(shí),則產(chǎn)生一個(gè)脈沖。低的傳感器S0是一個(gè)啟動(dòng)傳感器,它開(kāi)始一個(gè)外部時(shí)間測(cè)定。從S1~S3中選定一個(gè)停止傳感器來(lái)中止時(shí)間測(cè)定。
圖4 Dordrecht低流量檢測(cè)裝置的平面示意圖。該裝置包括4個(gè)汞密封活塞體積管(PP1~PP4),4個(gè)質(zhì)量流量控制器(MFC1~MFC4)及一個(gè)差壓變送器(△P)。序號(hào)1~19是指由計(jì)算機(jī)操作的閥門(mén),H1和H2為手動(dòng)操作閥門(mén),S0~S4為紅外線傳感器,溫度變送器用Ti標(biāo)示
鑒于啟動(dòng)傳感器與S1~S3停止傳感的每一個(gè)傳感器間的容積是已知的,因此可計(jì)算出流量。S4是一個(gè)安全傳感器,由它打開(kāi)管子出口閥,從而放掉玻璃管中的空氣。這種預(yù)防性措施可防止活塞從管中噴出且避免實(shí)驗(yàn)室中汞溢出污水流量計(jì)。
采用低流量檢測(cè)裝置進(jìn)行的校準(zhǔn)過(guò)程如下。單個(gè)使用質(zhì)量流量控制器(圖4中的MFC1~MFC4)或聯(lián)合起來(lái)使用以建立一個(gè)預(yù)定的質(zhì)量流量。將流量導(dǎo)入被檢測(cè)的流量計(jì)。質(zhì)量流量控制器需要三分鐘穩(wěn)定時(shí)間才能建立起相當(dāng)穩(wěn)定的流量。一旦穩(wěn)定后,該穩(wěn)定流量由被檢測(cè)的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定。然后,將該流量引入汞密封活塞標(biāo)準(zhǔn)體積管中。這時(shí),質(zhì)量流量則采用該體積管進(jìn)行測(cè)定。然后,再由被檢測(cè)的流量計(jì)和汞密封活塞體積管測(cè)量一次。將這兩個(gè)測(cè)量值進(jìn)行比較看看流量條件是否足夠穩(wěn)定。后,再將汞密封活塞體積管和被檢測(cè)儀表的讀數(shù)進(jìn)行互相比對(duì),從而計(jì)算出后者存在的誤差。
除空氣外,任何其他氣體均可用來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn),只需接上適當(dāng)氣體的汽缸即可。當(dāng)整個(gè)裝置*清洗后,該裝置便可進(jìn)行校準(zhǔn)了。汞密封活塞體積管顯示出的容積不受所采用的氣體類(lèi)型的影響。側(cè)記,有腐蝕性、有毒的或反應(yīng)性氣體或爆炸性氣體混合物則不能使用。
不同質(zhì)量流量之間的長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間需要一臺(tái)自動(dòng)化裝置來(lái)控制。該裝置的*有一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī),它通過(guò)一個(gè)IEEE接口來(lái)操作數(shù)據(jù)采集和控制裝置。用數(shù)據(jù)采集和控制裝置來(lái)操作質(zhì)量流量控制器和所有的閥,進(jìn)行溫度和壓力測(cè)量,并且對(duì)活塞體積管和被檢測(cè)流量計(jì)的脈沖信號(hào)進(jìn)行定時(shí)。自動(dòng)化的其他優(yōu)點(diǎn)是常規(guī)校準(zhǔn)無(wú)人值守、校準(zhǔn)自動(dòng)進(jìn)行,其中4個(gè)汞密封活塞體積管還可自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)值的互相比對(duì)。
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