液体微小流量计量方法和标准装置的研究

发布时间：2017-03-28 23:08

  本文关键词：液体微小流量计量方法和标准装置的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：最近几十年国内外许多科研人员开展了微小流量计的研究，取得了广泛的成果。但是目前国内研究的微小流量标准装置很少用于各地计量院的检定校准工作。针对这一现状，本文研制了一套柱塞式液体流量标准装置，可以检定校准流量范围在0.1mL/h~1000mL/h内的浮子流量计、科氏和热式质量流量计、输液泵检测仪。本文完成了以下工作： 首先从微小流量计和微小流量标准装置两方面，总结了国内外液体微小流量的研究现状，同时重点查阅了国内外活塞式流量标准装置的研究成果。归纳了微小流量的特点，分析了它与常规流量在检定校准时的区别。针对上述四种流量计，从检定过程和检定要求两方面提出了相适应的计量方法。然后对标准装置进行了总体设计，装置以柱塞作为计量基准，采用了全封闭并联四柱塞的结构。同时本文将动态检定校准方法引入到微小流量计量中。装置控制系统中的下位机以两台PLC作为核心，，实现了柱塞驱动、阀门控制、信号采集等功能；上位机实现了初始化设置、检定过程全程监控等功能。 本文还开展了实验和不确定度的研究。通过比对实验，验证了标准装置与高精度天平的一致性较好，确认了装置在宽流量范围内仍然有较高的准确度，重复性优于0.37%。然后对装置的标准体积流量值进行了不确定度评定，扩展不确定度为0.52%（k=2）。最后利用装置对四种流量计进行了检定实验，给出了不确定度评定结果。
【关键词】：液体微小流量 标准装置 柱塞 检定方法
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH814
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目次9-12
• 图清单12-13
• 表清单13-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 引言14-15
• 1.2 液体流量标准装置15-17
• 1.2.1 动态容积法流量标准装置16
• 1.2.2 启停法流量标准装置16-17
• 1.3 液体微小流量计量研究现状17-19
• 1.3.1 国内外液体微小流量计研究现状17-18
• 1.3.2 国内外液体微小流量标准装置研究现状18-19
• 1.4 活塞式液体流量标准装置19-21
• 1.5 论文研究内容21-22
• 2 液体微小流量检定校准的方法研究22-32
• 2.1 浮子流量计的检定23-25
• 2.1.1 浮子流量计的工作原理23
• 2.1.2 浮子流量计的检定方案23-25
• 2.2 科氏质量流量计的检定25-27
• 2.2.1 科氏质量流量计的工作原理25-26
• 2.2.2 科氏质量流量计的检定方案26-27
• 2.3 热式质量流量计的检定27-29
• 2.3.1 热式质量流量计的工作原理27-28
• 2.3.2 热式质量流量计的检定方案28-29
• 2.4 输液泵检测仪的检定29-31
• 2.4.1 输液泵检测仪的工作原理29-30
• 2.4.2 输液泵检测仪的检定方案30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 标准装置的总体设计与计算32-44
• 3.1 检定对象与技术指标32-33
• 3.1.1 检定对象的选择32
• 3.1.2 技术指标32-33
• 3.2 总体设计方案及工作原理33-35
• 3.2.1 总体装置的设计方案33
• 3.2.2 总体装置的工作原理33-35
• 3.3 检定装置的工艺设计与计算35-43
• 3.3.1 柱塞装置机械结构的选择35-36
• 3.3.2 柱塞装置的机械组成36-38
• 3.3.3 管线设计38
• 3.3.4 装置的水力计算38-40
• 3.3.5 扭矩及滚珠丝杆计算40-42
• 3.3.6 出口压力42
• 3.3.7 电子天平42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 4 检定控制系统的设计44-55
• 4.1 总体系统设计44
• 4.2 下位机（PLC）控制系统44-49
• 4.2.1 下位机控制电路45
• 4.2.2 光栅信号采集45-46
• 4.2.3 下位机程序46-49
• 4.3 上位机检定系统49-54
• 4.3.1 检定流程49-50
• 4.3.2 检定界面50-54
• 4.4 本章小结54-55
• 5 实验研究55-64
• 5.1 实验器材选型55-56
• 5.2 天平比对实验研究56-58
• 5.2.1 低挥发溶剂的选择56
• 5.2.2 比对实验56-58
• 5.3 检定实验58-63
• 5.3.1 浮子流量计的检定58-59
• 5.3.2 科氏和热式质量流量计的检定59-61
• 5.3.3 输液泵检测仪的检定61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 不确定度研究64-76
• 6.1 标准装置的不确定度分析与评定64-68
• 6.2 天平比对实验结果的不确定度分析与评定68-72
• 6.3 检定结果的不确定度评定72-75
• 6.3.1 浮子流量计72-73
• 6.3.2 科里奥利质量流量计73
• 6.3.3 热式质量流量计73-74
• 6.3.4 输液泵检测仪74-75
• 6.4 本章小结75-76
• 7 总结与展望76-79
• 7.1 研究工作总结76-77
• 7.2 论文创新点77
• 7.3 研究展望77-79
• 参考文献79-83
• 作者简介83

【参考文献】

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本文编号：273202