一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体校准技术领域，具体涉及一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置。

背景技术：

2.燃气流量计作为天然气贸易结算核心计量器具，其计量准确性是贸易公平的首要保障。常用燃气流量计溯源装置有标准表法或临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置，考虑经济性，通常以洁净空气为介质，负压法气流循环方式设计居多。装置标准流量计一般选型为高精度气体容积式流量计或气体涡轮流量计，经上级计量标准溯源后可正常开展流量计校准工作，由流量调节阀和真空泵变频调速组合调节，可得到在标准流量计的流量范围内的任意标准流量值，在相同时间间隔内，比较密封管道内流过标准流量计与被检流量计的流量，获得相对示值误差。现有方式可能出现检测过程中管道进气口整流段出现堵塞、流量计卡转导致出现高真空时，密封管道内真空度不断升高，但被检流量计或标准流量计出现不转或缓慢转动的现象，当负压到达一定高度时，可能出现被检流量计和标准流量计瞬间高速转动，瞬时流量远超其流量上限，造成被检流量计和标准流量计计量性能损害。
3.如中国专利cn2089841806u，公开日2019年06月14日，本实用新型公开一种低压临界流文丘里喷嘴校准装置，其包括：入口管段，所述入口管段一端直接连接到大气，所述入口管段的另一端延伸连接到汇管的入口；所述汇管的出口和反向汇管的入口之间包括多个通道，在每个通道中设置有气动阀门和标准音速喷嘴，所述多个通道中的标准音速喷嘴具有不同的喉径；所述多个通道连接到待测音速喷嘴，所述待测音速喷嘴的出口端为真空环境；控制部分对标准音速喷嘴和待测音速喷嘴的温度和压力进行测量，所述多个通道中的气动阀门连接到所述控制部分。该方案无法在检测过程中管道进气口整流段出现堵塞、流量计卡转导致出现高真空时的过程中，保护被检流量计和标准流量计免受损伤。

技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：目前燃气流量计校准装置无法在检测过程中管道进气口整流段出现堵塞、流量计卡转导致出现高真空时避免被检流量计和标准流量计免受损伤的技术问题。提出了一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，可以在检测过程中管道进气口整流段出现堵塞、流量计卡转导致出现高真空时，有效避免被检流量计和标准流量计受到损伤。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，包括：被检表,所述被检表一端连接进气管道,所诉被检表另一端通过管道与截止阀s10的一端连接,所述截止阀s10的另一端通过管道与标准表的一端连接,所述标准表的另一端通过管道与选用控制机构连接,所述进气管道与泄压阀s0连接,所述被检表与所述截止阀s10连接的管道上连接有泄压阀s1,所述截止阀s10与所述标准表连接的管道上连接有泄压阀s2,所述标准表与选用控制机构连接的管道上连接有泄压阀
s3。
6.一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，当检测过程中管道进气口整流段出现堵塞、流量计卡转导致出现高真空时，控制系统可根据p1～p5节点的压力监测做出异常工作状态判断，并执行以下操作：关停真空泵，同时系统联锁控制；令稳压罐底泄压阀s5为打开状态，大气从底阀进气，可防止真空泵受高真空产生反转；令截止阀s6～s10为关闭状态，令流量调节阀开度为0％，此时被检表、标准表、喷嘴各节段均处于真空静态；延时5秒后，p1～p4各压力监测节点无明显波动，则令泄压阀s0～s4为打开状态，气流经由喷嘴g4(达到临界流时参考流量为6.5m3/h，远低于被检表或标准表的流量上限)进入管道，可在高真空内环境下对被检表和标准表进行节流保护；当各压力监测节点的压力值均趋于大气压且采样值一致时，管道内高真空完全被释放，装置可以复位，控制系统执行联锁控制，令泄压阀s0～s5为关闭状态，管线截止阀s10为打开状态。
7.作为优选，所述选用控制机构包括若干并列排列的保护支路,所述保护支路包括截止阀和临界流文丘里喷嘴,不同的所述保护支路上的所述临界流文丘里喷嘴规格不同。选用四个不同规格的临界流文丘里喷嘴以并列形式排列，串联安装介于标准表下游与流量调节阀s11之间，与截止阀s6～s9形成选用控制机构，采用单次单个独立使用原则，根据不同情况选择对应喷嘴。
8.作为优选，所述选用控制机构的一端与所述标准表连接,所述选用控制机构的另一端与流量控制阀的一端连接,所述流量控制阀的另一端与稳压罐连接。流量控制阀可以控制管道中的燃气流量，避免超过检测表的检测范围，稳压罐可以稳定管道内部压强。
9.作为优选，所述稳压罐上连接有真空泵,所述稳压罐上连接有泄压阀s5。真空泵为内部燃气流动提供动力，泄压阀s5可以在停止运作时使稳压罐内外气压一致。
10.作为优选，所述被检表与所述截止阀s10之间的管道上连接有温度变送器t1,所述标准表与所述选用控制机构之间的管道上连接有温度变送器t2。两个温度变送器可以及时准确的测量这两个位置的被检测燃气的温度，避免出现问题。
11.作为优选，所述进气管道上连接有压力测量仪p1,所述截止阀s10与所述标准表之间的管道上连接有压力测量仪p2，所述标准表与所述选用控制机构之间的管道上连接有压力测量仪p3，所述选用控制机构与所述流量调节阀之间的管道上连接有压力测量仪p4，所述稳压罐上连接有压力测量仪p5。可以根据这五个压力测量仪的数据变化，判断是否出现异常工作状态，如果出现异常工作状态，可以及时进行相应的调整，避免相关仪器受到损伤。
12.作为优选，所述泄压阀s0与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s1与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s2与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s3与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4。临界流文丘里喷嘴g4的参考流量为6.5m3/h，远低于被检表或标准表的流量上限，可以避免相应开关打开时进入的气体流速过快，对仪器造成损伤。
13.本实用新型的实质性效果是：本实用新型通过观察五个压力测量仪的压强变化，判断是否为异常工作状态，若为异常工作状态，则关停真空泵，同时系统联锁控制，令稳压罐底泄压阀s5为打开状态，令截止阀s6～s10为关闭状态，令流量调节阀s11开度为0％，延时5秒后，p1～p4各压力监测节点无明显波动，则令泄压阀s0～s4为打开状态，气流经由喷
嘴g4进入管道，当各压力监测节点的压力值均趋于大气压且采样值一致时，管道内高真空完全被释放，装置可以复位，控制系统执行联锁控制，令泄压阀s0～s5为关闭状态，管线截止阀s10为打开状态，从而保护各器件免受损伤。
附图说明
14.图1为实施例结构示意图；
15.图2为实施例的进气管道的左视图。
16.其中：1、进气管道，2、被检表，3、截止阀s10，4、标准表，5、选用控制机构，6、临界流文丘里喷嘴g4，7、泄压阀s0，8、泄压阀s1，9、泄压阀s2，10、泄压阀s3，11、截止阀s6，12、截止阀s7，13、截止阀s8，14、截止阀s9，15、临界流文丘里喷嘴g16，16、临界流文丘里喷嘴g25，17、临界流文丘里喷嘴g40，18、临界流文丘里喷嘴g65，19、泄压阀s4，20、流量调节阀，21、稳压罐，22、真空泵，23、泄压阀s5。
具体实施方式
17.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。
18.一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，如图1所示，进气管道1连接在被检表2的一侧，被检表的另一侧则与截止阀s103连接截止阀s10的另一侧与标准表4连接，标准表还与选用控制机构连接5，选用控制机构接着连接流量调节阀20，流量调节阀接着连接稳压罐21，稳压罐最后与真空泵22连接，这样就形成了燃气的主要流通管道。
19.如图2所示，进气管道的进气口设置有蜂窝整流器，当进气口整流段被异物堵塞时，真空泵运转使管道内产生高真空，在去除堵塞物时导致被检表和标准表瞬时流量严重超出其设计流量上限，从而致使被检表和标准表受到损伤，因此需要其他装置进行保护。
20.进气管道上连接有压力测量仪p1,截止阀s10与标准表之间的管道上连接有压力测量仪p2，标准表与选用控制机构之间的管道上连接有压力测量仪p3，选用控制机构与流量调节阀之间的管道上连接有压力测量仪p4，稳压罐上连接有压力测量仪p5。可以根据这五个压力测量仪的数据变化，判断是否出现异常工作状态，如果出现异常工作状态，可以及时进行相应的调整，避免相关仪器受到损伤。
21.当检测到进入异常工作状态时，控制系统可根据p1～p5节点的压力监测做出异常工作状态判断，并执行以下操作：关停真空泵，同时系统联锁控制；令稳压罐底泄压阀s523为打开状态，大气从底阀进气，可防止真空泵受高真空产生反转；令截止阀s611、截止阀s712、截止阀s813、截止阀s914、截止阀s10处于关闭状态，令流量调节阀开度为0％，此时被检表、标准表、临界流文丘里喷嘴各节段均处于真空静态；延时5秒后，p1～p4各压力监测节点无明显波动，则令泄压阀s07、泄压阀s18、泄压阀s29、泄压阀s310、泄压阀s419处于打开状态，气流经由临界流文丘里喷嘴g46进入管道，可在高真空内环境下对被检表和标准表进行节流保护；当各压力监测节点的压力值均趋于大气压且采样值一致时，管道内高真空完全被释放，装置可以复位，控制系统执行联锁控制，令泄压阀s0、泄压阀s1、泄压阀s2、泄压阀s3、泄压阀s4、泄压阀s523处于关闭状态，管线截止阀s10处于打开状态。泄压阀s0设置于进气管道上,上连泄压阀s1设置在被检表与截止阀s10连接的管道上,泄压阀s2设置在截止
阀s10与标准表连接的管道上,泄压阀s3设置在标准表与选用控制机构连接的管道上，这些泄压阀与管道之间设置了临界流文丘里喷嘴g4进行限流。
22.被检表与截止阀s10之间的管道上连接有温度变送器t1,标准表与选用控制机构之间的管道上连接有温度变送器t2。两个温度变送器可以及时准确的测量这两个位置的被检测燃气的温度，避免出现问题。
23.引用临界流文丘里喷嘴的节流原理，根据dn50管线所适用机械式燃气流量计的规格参数(g16/g25/g40/g65)对应的流量上限，定制4个对应参考流量的临界流文丘里喷嘴，分别为临界流文丘里喷嘴g1615(流量25m3/h)、临界流文丘里喷嘴g2516(流量40m3/h)、临界流文丘里喷嘴g4017(流量65m3/h)和临界流文丘里喷嘴g6518(流量100m3/h)，以并列形式排列，串联安装介于标准表下游与流量调节阀之间，与截止阀s6～s9形成选用控制机构，采用单次单个独立使用原则，根据被检表规格参数进行对应临界流文丘里喷嘴选择选择。
24.正常工作状态下：当被选用临界流文丘里喷嘴上下游压力比p4/p3大于该临界流文丘里喷嘴的临界背压比时，通过真空泵调速或改变流量调节阀开度，可实现在被检表测量范围内任意流量调节；当被选用临界流文丘里喷嘴上下游压力比p4/p3小于或等于该临界流文丘里喷嘴的临界背压比时，临界流文丘里喷嘴达到临界流，流量恒定在临界流文丘里喷嘴设计参考流量，对被检流量计和标准流量计进行节流保护。
25.临界流文丘里喷嘴的计量精度等级可与标准流量计相当，可同等视为标准器使用。在预设流量值为被检流量计流量上限时，控制系统可切换选择该临界流文丘里喷嘴为主要标准器，此时预设流量值更为稳定可靠。
26.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，包括：被检表,所述被检表一端连接进气管道,所诉被检表另一端通过管道与截止阀s10的一端连接,所述截止阀s10的另一端通过管道与标准表的一端连接,所述标准表的另一端通过管道与选用控制机构连接,所述进气管道与泄压阀s0连接,所述被检表与所述截止阀s10连接的管道上连接有泄压阀s1, 所述截止阀s10与所述标准表连接的管道上连接有泄压阀s2, 所述标准表与选用控制机构连接的管道上连接有泄压阀s3。2.根据权利要求1所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，所述选用控制机构包括若干并列排列的保护支路,所述保护支路包括截止阀和临界流文丘里喷嘴,不同的所述保护支路上的所述临界流文丘里喷嘴规格不同。3.根据权利要求1所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，所述选用控制机构的一端与所述标准表连接,所述选用控制机构的另一端与流量调节阀的一端连接,所述流量调节阀的另一端与稳压罐连接。4.根据权利要求3所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，所述稳压罐上连接有真空泵,所述稳压罐上连接有泄压阀s5。5.根据权利要求1所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，所述被检表与所述截止阀s10之间的管道上连接有温度变送器t1,所述标准表与所述选用控制机构之间的管道上连接有温度变送器t2。6.根据权利要求3所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于，所述进气管道上连接有压力测量仪p1,所述截止阀s10与所述标准表之间的管道上连接有压力测量仪p2，所述标准表与所述选用控制机构之间的管道上连接有压力测量仪p3，所述选用控制机构与所述流量调节阀之间的管道上连接有压力测量仪p4，所述稳压罐上连接有压力测量仪p5。7.根据权利要求6所述的一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，其特征在于,所述泄压阀s0与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s1与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s2与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4，所述泄压阀s3与管道之间设有临界流文丘里喷嘴g4。

技术总结

本实用新型公开了一种带节流保护功能的机械式燃气流量计校准装置，包括：被检表,所述被检表一端连接进气管道,所诉被检表另一端通过管道与截止阀S10的一端连接,所述截止阀S10的另一端通过管道与标准表的一端连接,所述标准表的另一端通过管道与选用控制机构连接,所述进气管道与泄压阀S0连接,所述被检表与所述截止阀S10连接的管道上连接有泄压阀S1,所述截止阀S10与所述标准表连接的管道上连接有泄压阀S2,所述标准表与选用控制机构连接的管道上连接有泄压阀S3；该装置可以有效避免仪器受到损伤。到损伤。到损伤。