恒流量裝置在測量氣體壓力控制器中的應用

氣體壓力控制器用于快速、準確、穩定的將系統內壓力控制在用戶(hù)的壓力點(diǎn)上，其操作簡(jiǎn)單，用于壓力計量校準時(shí)方便快捷，對于檢定員來(lái)說(shuō)，氣體壓力控制器可用于絕大部分的壓力計量小準工作，是理想的檢定設備。

　氣體壓力控制器的主要控制方式有定容積和變容積兩種，下面介紹恒流量裝置在定容積控制方式中的應用。

　首先介紹下恒流量裝置，由差壓閥和針閥結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)現提供了保證。

　計量檢定工作的方法決定了氣體壓力控制器的本質(zhì)：

　對密閉容器的充放氣過(guò)程，因此將其氣路模型設計成如圖1所示的結構。

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

　(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)氣體微團內各氣體狀態(tài)參數間的關(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，并可以認為氣體溫度變化對其特性影響很小，即視為等熵絕熱過(guò)程；

　(4)認為系統在充放氣體過(guò)程中無(wú)凝結現象產(chǎn)生；

　(5)忽略各處的泄漏。

　由以上假設可知，定體積的壓力容器的氣容C是一定的，通過(guò)目標壓力Pt與氣容的原壓力P的差△Pt可以計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，又因為是等熵過(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)現目標壓力。

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