本发明专利技术公开了一种在线校准管道中气体流量计的装置。示踪气体释放装置安装在具有一个90°弯头的管道上游，在90°弯头的管道下游安装取样管，示踪气体分析仪与取样管连接。通过便携式计算机，对示踪气体、被校准气体流量计和示踪气体分析仪的数据进行处理，求出流量校准系数，进而对被校准气体流量计的流量值进行修正，实现该气体流量计的在线校准。本发明专利技术不需要一般流量仪表所要求的前后直管段长度，不受管道内气体流态的影响，结构简单，选用合适的示踪气体，能够对各种口径工业气体输送管道（如天然气、煤气）和通风管道（如空调、矿井、专用设备）中的气体流量计进行在线校准，能够适应含有灰尘等杂质的管道气体流量计的在线校准，应用范围广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体流量检测和校准领域，具体涉及一种在线校准管道中气体流量计的装置。
技术介绍
在工业管道气体(如煤气)的输送过程中，气体流量多以孔板、涡轮、涡街、文丘里管、威力巴等作为检测元件。由于受到生产成本的限制，工业管道输送的气体一般未能得到有效的净化处理，气体流量计在使用一段时间后，气体中的杂质很容易在管道内壁和管内其它构件表面上凝结并聚集起来。有统计表明，未过滤的焦炉煤气和工业尾气，其粉尘和焦油在仪表底部的年堆积量可达3-5mm厚，这样造成了流量计内部通道和相关部件很容易结垢、堵塞或变形，从而影响其测量的精确度，需要及时对流量计进行检定或校准。对流量计进行检定，目前使用最多的方法是离线检定与干式检定。离线检定是将被检流量计与流量标准装置串联在一起，使流量同时流过被检流量计及标准装置，用标准装置的计量值衡量被检流量计的精度等级。离线检定适合于对流量测量准确度要求不十分高的测量场合，由于离线检定必须拆表后送到法定计量机构进行检定，如果被检表规格较大，拆装、送检难度都较大，并且还要求使用单位必须停止供气或准备备用表，给生产组织带来极大困难。干式检定属于间接组合测量法，只需检测流量仪表与流体相接触并影响流量测量结果的几何构造和各部分尺寸，校准与流量计算有关诸参数的测量仪表和涉及测量结果的附属装置，并检查仪表的安装、操作是否按规定进行。干式检定的精度低，无法定性、 定量掌握被检流量计的误差，不能直接对流量仪表进行校准或赋值，也无法消除安装等附加误差。国内流量计生产厂家众多，对流量计算原理以及现场实际经验不足，研发水平高低不一，而且流体使用环境不同，流体的组分、物理性质、流态可能产生变化，造成流量计量误差有时高达10%以上。如果经常采用检定的方法来评定流量计的准确度，对生产和供气单位正常的生产经营影响较大，因此，生产和供气单位对流量计进行定期或不定期的校准， 是比较可行的修正流量计量误差的方法。示踪法作为一种非常规的流量测量方法，在矿井通风、室内通风和换气等场合的流量测量过程中被广泛使用。在示踪法准确测量气体流量的基础上，通过与管道中被校准气体流量计的数据进行比对，求出流量校准系数，进而对被校准气体流量计的流量值进行修正，即可实现对被校准气体流量计的在线校准。采用示踪法在线校准气体流量计，不受管道形状和气体在管道内流速分布的影响，不需要测量气体的组份和管道的截面积，无需将管道上的气体流量计拆卸下来，利用管道上原有的孔洞作为示踪气体的释放点和取样点， 就可方便地对其进行在线校准。因此，对于含有脏污介质的工业气体管道输送过程中的流量计，本专利技术提出采用示踪法对气体流量计进行校准的装置，是一种简单可行的在线实流校准气体流量计的装置。中国专利文献公开了一种示踪法标定气体流量计的装置(申请号200920191922X)，即将微量示踪气体注射器安装在管道的上游，下游依次安装有静态混合装置、待标定流量计、四个取样枪(同一径向截面处)，取样枪提取的混合气体经浓度分析仪分析后，由数据采集处理装置对待标定流量计进行标定。上述装置虽然提出了示踪法校准气体流量计的思路，但是存在以下问题管道内设置静态混合装置，对气体的流动产生阻力，如果在气体输送过程中安装静态混合装置，则难以进行安装；在管道同一径向截面的四个均等位置同时取样，现场管道难以提供或加工满足技术要求的取样孔位置；微量示踪气体注射器，难以提供恒定且准确的示踪气体释放量；没有指明示踪气体释放点与取样点之间的最短距离，难以保证示踪气体与被测气体在直管道内混合均勻(尽管在管道内有静态混合装置)，这对示踪法校准气体流量计的准确性有很大影响；浓度分析仪测出混合气体的浓度后，数据处理装置对待标定流量计进行标定的原理或方法没有说明。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在线校准管道中气体流量计的装置，无需将管道上的气体流量计拆卸下来，就可方便地对其进行在线校准，从而提高气体流量计量的准确度，延长气体流量计的使用寿命。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是本专利技术包括示踪气体释放装置、释放管、被校准气体流量计、取样管、示踪气体分析仪、 便携式计算机；释放管竖直插入具有一个90°弯头管道上游的管道中心，通过第一密封件实现释放管与管道壁面的密封，取样管竖直插入90°弯头管道下游的管道中心，通过第二密封件实现取样管与管道壁面的密封，被校准气体流量计根据其技术规范要求安装于管道的上游或下游，示踪气体释放装置的一端与释放管，另一端与便携式计算机连接，取样管抽取的气体经示踪气体分析仪分析后的信号以及被校准气体流量计的信号分别接入便携式计算机。所述的示踪气体释放装置包括钢瓶、减压阀、缓冲罐和流量控制器；钢瓶中的高压示踪气体经减压阀、缓冲罐和流量控制器后与释放管连接，流量控制器的信号与便携式计算机连接。所述的释放管，其安装位置与90°弯头上游管道的最短释放距离为15D管道长度，其中D为管道直径。所述的取样管，其安装位置与90°弯头下游管道的最短取样距离为15D管道长度。所述的释放管和取样管结构相同，其内径均为ri2mm，一端端部密封；释放管和取样管管壁上开有测量孔；所述测量孔的位置有两种布置方式，即均勻分布法或等面积法。所述的均勻分布法，即根据管道直径的大小，释放管和取样管分别开有5、13或21 个均勻分布的直径为广2mm的测量孔。所述的等面积法，即根据管道直径的大小，将管道截面分成4、12或20个等单元面积，在每个等单元面积中设置测量孔，加上圆心位置，使得释放管和取样管上分别构成5、13 或21个直径为广2mm的测量孔。本专利技术具有的有益效果是(1)不需要一般流量仪表所要求的前后直管段长度，不受管道内气体流态的影响，管道弯头、阀门等装置反而有利于示踪气体与被测气体混合。(2)无需额外安装混合器等设备，利用管道中原有的安装被校准气体流量计时的直管段，以及管道弯头的二次流作用，能够保证示踪气体与被测气体在管道内混合均勻，提高了校准系统的准确性。(3)无需在管道上开孔作为示踪气体的释放孔和取样孔，可以利用管道上已有的孔洞，如热电偶、压力表等接入孔，不影响管道气体的正常输送。(4)校准装置结构简单，选用合适的示踪气体，能够适应各种口径的工业气体输送管道(如天然气、煤气)和通风管道(如空调、矿井、专用设备)中气体流量计的校准，能够适应含有灰尘等杂质的管道气体流量计的在线校准，应用范围广。附图说明图1是在线校准管道气体流量计装置的结构示意图。图2是示踪气体释放装置的结构示意图。图3是5孔均勻分布的释放管结构示意图。图4是13孔均勻分布的释放管结构示意图。图5是5孔等面积分布的释放管结构示意图。图6是13孔等面积分布的释放管结构示意图。图7是90°弯头形成的二次流作用示意图。图中1.示踪气体释放装置；2.释放管；3.管道上游；4. 90°弯头；5.管道下游； 6.被校准气体流量计；7.取样管；8.示踪气体分析仪；9.便携式计算机；10.钢瓶；11.减压阀；12.缓冲罐；13.流量控制器；14.密封件；15.测量孔；16.管道壁面。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。如图1所示，一种在线校准管道中气体流量计的装置，包括示踪气体释放装置1、 释放管2、被校准气体流量计6、取样管7、示踪气体本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在线校准管道中气体流量计的装置，其特征在于：包括示踪气体释放装置（１）、释放管（２）、被校准气体流量计（６）、取样管（７）、示踪气体分析仪（８）、便携式计算机（９）；释放管（２）竖直插入具有一个９０°弯头管道上游（３）的管道中心，通过第一密封件实现释放管（２）与管道壁面的密封，取样管（７）竖直插入９０°弯头管道下游（５）的管道中心，通过第二密封件实现取样管（７）与管道壁面的密封，被校准气体流量计（６）根据其技术规范要求安装于管道的上游或下游，示踪气体释放装置（１）的一端与释放管（２）连接，另一端与便携式计算机（９）连接，取样管（７）抽取的气体经示踪气体分析仪（８）分析后的信号以及被校准气体流量计（６）的信号分别接入便携式计算机（９）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪阳，池作和，孙公钢，张光学，王进卿，郑明广，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：86
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