恒流量裝置在測(cè)量氣體壓力控制器中的應(yīng)用

氣體壓力控制器用于快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的將系統(tǒng)內(nèi)壓力控制在用戶(hù)的壓力點(diǎn)上，其操作簡(jiǎn)單，用于壓力計(jì)量校準(zhǔn)時(shí)方便快捷，對(duì)于檢定員來(lái)說(shuō)，氣體壓力控制器可用于絕大部分的壓力計(jì)量小準(zhǔn)工作，是理想的檢定設(shè)備。

　氣體壓力控制器的主要控制方式有定容積和變?nèi)莘e兩種，下面介紹恒流量裝置在定容積控制方式中的應(yīng)用。

　首先介紹下恒流量裝置，由差壓閥和針閥結(jié)合使用的流量控制裝置，差壓閥為針閥兩端提供恒定差壓，實(shí)現(xiàn)通過(guò)針閥的氣體流量是恒定的，為定容積控制方式的實(shí)現(xiàn)提供了保證。

　計(jì)量檢定工作的方法決定了氣體壓力控制器的本質(zhì)：

　對(duì)密閉容器的充放氣過(guò)程，因此將其氣路模型設(shè)計(jì)成如圖1所示的結(jié)構(gòu)。

　通過(guò)輸入端壓力恒定的恒流量裝置對(duì)氣容充氣，通過(guò)輸出端壓力恒定的恒流量裝置對(duì)氣容放氣。為了便于分析和研究問(wèn)題，做如下假設(shè)：

　(1)在常溫常壓下，把所研究的工作介質(zhì)看成理想氣體，理想氣體狀態(tài)方程PV=mRT也適用于描述流動(dòng)氣體微團(tuán)內(nèi)各氣體狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系；

　(2)氣體流動(dòng)過(guò)程為等熵過(guò)程，密閉容腔充放氣時(shí)氣體與外界無(wú)熱量交換，即視為絕熱過(guò)程；

　(3)氣體經(jīng)過(guò)閥口流動(dòng)時(shí)忽略粘性阻力的影響，并可以認(rèn)為氣體溫度變化對(duì)其特性影響很小，即視為等熵絕熱過(guò)程；

　(4)認(rèn)為系統(tǒng)在充放氣體過(guò)程中無(wú)凝結(jié)現(xiàn)象產(chǎn)生；

　(5)忽略各處的泄漏。

　由以上假設(shè)可知，定體積的壓力容器的氣容C是一定的，通過(guò)目標(biāo)壓力Pt與氣容的原壓力P的差△Pt可以計(jì)算出需要充入或放出的氣體質(zhì)量△m：

　△m=C△Pt

　由于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)恒流量裝置的自由狀態(tài)氣體的體積流量是一定的，又因?yàn)槭堑褥剡^(guò)程，所以氣體的密度也是已知的，故質(zhì)量流量也是一定的。只要控制恒流裝置的充放氣時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)壓力。

　恒流量裝置在氣體壓力控制器中的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了氣路控制原理，提高了控制速度，增強(qiáng)了控制的可靠性，使壓力控制器對(duì)氣體的實(shí)時(shí)、連續(xù)控制成為可能。