新型家用燃气表校验装置浅析

　　阐述以音速喷嘴为标准表的新型家用燃气表校验装置的组成及工作原理，在大量试验的基础上，得出不同台位之间的差异，并将音速喷嘴式燃气表校验装置检测结果与钟罩式气体流量标准装置进行了比较，最后对装置测量不确定度进行粗略的评析。

　　1　概述

　　燃气表是被列入国家强制检定的六类重点管理的工作计量器具之一，它的用途是计量燃气消耗量。正确使用燃气仪表，保证仪表流量量值的准确和统一，不仅对于节约能源，提高经济效益有重要作用，而且与人民生活密切相关。燃气表的失准，直接影响到国家和消费者的利益，同时还会影响到人民的生命、财产的安全[1]。

　　燃气表校验装置主要有钟罩式气体流量标准装置、标准表法(标准表主要为音速喷嘴和湿式气体流量计)气体流量标准装置。前者具有结构简单、性能稳定、使用方便的优点，是最原始的可靠的气体容积标准之一，适合于实验室进行高精度检测和出厂校验。音速喷嘴式燃气表校验装置一般都用计算机系统进行控制，通过控制多个不同流量值的音速喷嘴可以实现流量值的任意组合，根据大气压、室温、相对湿度和自动检测的滞止压力、滞止温度值，进行数据处理和修正计算，得出实际流过音速喷嘴的空气流量。具有性能可靠、控制精度高、操作方便等特点。音速喷嘴因在小流量测量方面的优越性越来越多的应用到家用燃气表校验中。下文以音速喷嘴为标准表的新型家用燃气表校验装置为例，阐述其构成及工作原理，进行大量试验，并将检测结果与钟罩式气体流量标准装置比较，最后对其测量不确定度进行了粗略的分析。

　　2　装置及原理

　　(1)装置组成

　　音速喷嘴式燃气表校验装置主要由压缩气源、控制气路、试验管路系统、误差运算单片机系统、装置运行控制单片机系统、文丘里喷嘴组、工作台和PC机等组成。整个试验管路中气体的流动是靠真空泵的抽吸完成的，当流过音速喷嘴的气体流达到临界流状态时，流过被检表和喷嘴的气体质量流量保持不变。装置试验管路系统如图1所示：

　　(2)工作原理

　　PC机将被检表的各参数、检验过程各控制命令通过RS232通讯口传送给单片微型计算机主机系统，数据处理控制中心(主机CPU)对试验管路按要求进行控制，并把各传感器测量得到的数值通过RS485通讯总线传送给各从机和PC机，各从机根据被检表的光电或编码器信号确定检测的开始和结束，并在检测时间段内对流过喷嘴气体的质量流量根据运算参数进行积分，当检测结束时从机自动按式(1)~(3)计算出被检表的误差，结果送LED显示，并送PC机保存。(图2)