專利名稱：氣體流量計(jì)校準(zhǔn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體流量試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
氣體計(jì)量被用于多種應(yīng)用中以測(cè)量和/或控制氣體體積.多種制造 和生產(chǎn)作業(yè)中包括氣體計(jì)量，其中一種或多種氣體在進(jìn)入制造工藝時(shí) 被計(jì)量或在排出生產(chǎn)工藝時(shí)被計(jì)量.質(zhì)量流量計(jì)可用于測(cè)量和/或計(jì)量 出精確量的氣體.質(zhì)量流量計(jì)的精確度因此非常重要.
質(zhì)量流量計(jì)的生產(chǎn)商通常在其計(jì)量表被運(yùn)輸給消費(fèi)者之前對(duì)所述 計(jì)量表進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)可包括多種類型的校準(zhǔn)過程和設(shè)備。 一種通常 的校準(zhǔn)方法是將由進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表產(chǎn)生的氣體流量測(cè)量值與同樣的 流動(dòng)氣體流的已知的經(jīng)過高度校準(zhǔn)的質(zhì)量流量測(cè)量值進(jìn)行比較。結(jié)果 是，進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表可與已知的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較以實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)的目 的。 一種這樣的類型的校準(zhǔn)設(shè)備是氣體流量試驗(yàn)臺(tái).
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)?，F(xiàn)有技術(shù)的氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)可包括氣體源、入口閥、進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表以及出口閥?，F(xiàn)有技
術(shù)的氣體源通常包括被連接至進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表的加壓罐或加壓瓶。 現(xiàn)有技術(shù)中的氣體源容器通常是單個(gè)大的氣體容器。在現(xiàn)有技術(shù)中，
對(duì)氣體源進(jìn)行稱重以獲得初始重量值，氣體源隨后被連接至進(jìn)行測(cè)試 的計(jì)量表并實(shí)施測(cè)試。隨后，氣體源與進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表脫開連接且 對(duì)氣體源進(jìn)行再次稱重以獲得最終的重量值。隨后利用該重量/質(zhì)量差 以對(duì)通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表測(cè)得的質(zhì)量流量測(cè)量值進(jìn)行校準(zhǔn)。經(jīng)過校
準(zhǔn)的計(jì)量表隨后可被運(yùn)送給消費(fèi)者。
現(xiàn)有技術(shù)的方法存在缺點(diǎn)。 一個(gè)缺點(diǎn)在于現(xiàn)有技術(shù)的方法僅對(duì)氣 體源進(jìn)行稱重而不是對(duì)整個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行稱重。現(xiàn)有技術(shù)的方 法在氣體源未被連接至氣體流量試驗(yàn)臺(tái)時(shí)對(duì)所述氣體源進(jìn)行稱重?，F(xiàn) 有技術(shù)的方法沒有準(zhǔn)確或完全地考慮氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中剩余的氣體。 例如，可測(cè)量的相當(dāng)量的氣體可能被保留在入口閥與出口閥之間的氣 體流量試驗(yàn)臺(tái)中?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)法通過大致估計(jì)而對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中 的這種氣體進(jìn)行補(bǔ)償?，F(xiàn)有技術(shù)利用的是已知體積的氣體流量試驗(yàn)臺(tái) 設(shè)備并利用測(cè)得的氣體溫度和壓力將該體積轉(zhuǎn)化成質(zhì)量。然而，這涉 及到了體積、溫度和壓力測(cè)量，且因此現(xiàn)有技術(shù)的方法引入了附加的 誤差和附加的不確定性。現(xiàn)有技術(shù)并未對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件中保持 的氣體質(zhì)量進(jìn)行直接測(cè)量.
另一缺點(diǎn)在于，現(xiàn)有技術(shù)的方法并未對(duì)當(dāng)氣體源脫開連接時(shí)被釋 放到大氣中的氣體進(jìn)行直接測(cè)量或準(zhǔn)確地考慮所述氣體。現(xiàn)有技術(shù)假 設(shè)存在重量差別的所有氣體都流動(dòng)通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表。由于僅測(cè) 量了氣體源且忽略了氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件中的氣體和被釋放氣體，因 此現(xiàn)有技術(shù)沒有獲得令人滿意的精確度水平。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供一種氣體流量試驗(yàn)臺(tái)、 一種操作氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法 以及一種形成氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法而解決了上述及其它問題并且在 本領(lǐng)域中取得了進(jìn)展。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種氣體流量試驗(yàn)臺(tái)，所述氣體流 量試驗(yàn)臺(tái)包括稱重裝置和被放置在所述稱重裝置上的進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表。所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一步包括被放置在所述稱重裝置上的氣體 源.所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一步包括將所述氣體源與所述進(jìn)行測(cè)試的 計(jì)量表連接起來的導(dǎo)管。所述稱重裝置產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表、 所述氣體源和所述導(dǎo)管的重量測(cè)量值。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種操作氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法. 所述方法包括將氣體源連接至所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)，且所述氣體源被 放置在稱重裝置上.所述方法進(jìn)一步包括將進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表連接至 所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)，且所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表被放置在所述稱重裝 置上。所述方法進(jìn)一步包括在進(jìn)行測(cè)試前對(duì)所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)和所 述氣體源進(jìn)行稱重以便獲得初始重量。所述方法進(jìn)一步包括在進(jìn)行所 述測(cè)試后對(duì)所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)和所述氣體源進(jìn)行稱重以便獲得最終 重量。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了 一種形成氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法， 所述方法包括提供稱重裝置并提供被放置在所述稱重裝置上的進(jìn)行測(cè) 試的計(jì)量表。所述方法進(jìn)一步包括提供被放置在所述稱重裝置上的氣
體源。所述方法進(jìn)一步包括提供將所述氣體源與所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表連接起來的導(dǎo)管。所述稱重裝置產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表、所 述氣體源和所述導(dǎo)管的重量測(cè)量值。
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的一方面中，所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表包括
科里奧利(Coriolis)流量計(jì)。
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的另一方面中，所述氣體源包括一個(gè)或多 個(gè)氣體容器.
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的又一方面中，所述氣體源包括兩個(gè)或更 多個(gè)氣體容器且所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一步包括被聯(lián)接至所述兩個(gè)或 更多個(gè)氣體容器的歧管，其中所述歧管將來自所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體 容器的氣體流結(jié)合起來并使其進(jìn)入所述導(dǎo)管內(nèi)。
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的又一方面中，所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一 步包括熱交換器.
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的又一方面中，所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一 步包括壓力調(diào)節(jié)器。
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的又一方面中，所述重量測(cè)量值包括初始 重量且包括最終重量，所述初始重量包括進(jìn)行測(cè)試前所述氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量，所述最終重量包括進(jìn)行所述測(cè)試后所述氣體流 量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體量。
在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的又一方面中，所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一 步包括被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表的 入口的入口閥以及被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試 的計(jì)量表的出口的出口閥，其中所述導(dǎo)管將所述氣體源、所述入口閥、 所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表和所述出口閥連接起來。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述進(jìn)行
測(cè)試的計(jì)量表包括科里奧利流量計(jì)。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述氣體 源包括一個(gè)或多個(gè)氣體容器。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述氣體 源包括兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器且所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一步包括被聯(lián) 接至所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器的歧管，其中所述歧管將來自所述兩 個(gè)或更多個(gè)氣體容器的氣體流結(jié)合起來并使其進(jìn)入所述氣體流量試驗(yàn) 臺(tái)的導(dǎo)管內(nèi)。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在所述測(cè)試過程中在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中實(shí)施熱補(bǔ)償.
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中實(shí)施壓力調(diào)節(jié)。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述初始 重量包括進(jìn)行所述測(cè)試前所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量，且所 述最終重量包括進(jìn)行所述測(cè)試后所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體 量.
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括由所述初始重量和所述最終重量確定校準(zhǔn)因子。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在所述測(cè)試過程中在所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表中實(shí)施質(zhì)量流 量測(cè)量，且校準(zhǔn)因子是由所述初始重量、所述最終重量和所述質(zhì)量流 量測(cè)量值確定出來的。
在所述操作所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在進(jìn)行所述測(cè)試前利用來自所述氣體源的氣體對(duì)所述流量 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行加壓。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，提供所述 進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表進(jìn)一步包括提供科里奧利流量計(jì)。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，提供所述 氣體源進(jìn)一步包括提供一個(gè)或多個(gè)氣體容器.
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，提供所述
氣體源進(jìn)一步包括提供兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器和提供被聯(lián)接至所述兩
個(gè)或更多個(gè)氣體容器的歧管，其中所述歧管將來自所述兩個(gè)或更多個(gè) 氣體容器的氣體流結(jié)合起來并使其進(jìn)入所述導(dǎo)管內(nèi)。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在所述導(dǎo)管中設(shè)置熱交換器。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括在所述導(dǎo)管中設(shè)置壓力調(diào)節(jié)器。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述重量
測(cè)量值包括初始重量且包括最終重量，所述初始重量包括進(jìn)行測(cè)試前 所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量，所述最終重量包括進(jìn)行所述測(cè) 試后所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體量。
在所述形成所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的又一方面中，所述方法 進(jìn)一步包括提供被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的 計(jì)量表的出口的出口閥以及提供被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至 所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表的入口的入口閥，其中所述導(dǎo)管將所述氣體源、 所述入口閥、所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表和所述出口閥連接起來，且其中 所述稱重裝置產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表、所述入口閥、所述出口 閥、所述氣體源和所述導(dǎo)管的重量測(cè)量值。


在所有附圖中，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)；和 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的操作氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法的 流程圖.
具體實(shí)施例方式
圖2-圖4和下面的描述對(duì)特定實(shí)施例進(jìn)行了說明以便為本領(lǐng)域技 術(shù)人員提供如何制造和利用本發(fā)明的最佳模式的教導(dǎo)。為了提供關(guān)于 本發(fā)明原理的教導(dǎo)起見， 一些慣常的方面已被簡(jiǎn)化或省略。本領(lǐng)域技 術(shù)人員將意識(shí)到這些實(shí)例的變型落入了本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù) 人員將意識(shí)到，下面描迷的特征可以多種方式組合以形成本發(fā)明的多 種變型。結(jié)果是，本發(fā)明不限于下面所述的特定實(shí)例，而是僅由權(quán)利 要求書及其等效方式限定。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200.如圖 所示的實(shí)施例中的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200包括氣體源201、入口岡202、 進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203、出口閥204和導(dǎo)管205。導(dǎo)管205將各個(gè)部件 連接起來。氣體源201、入口閥202、進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203、出口閥 204和導(dǎo)管205都^皮放置在稱重裝置210上。此外，稱重裝置210可被
放置在一些形式的支承結(jié)構(gòu)如貨盤、臺(tái)架、托架等上。
氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200可被用于對(duì)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203進(jìn)行校準(zhǔn)。 在一個(gè)實(shí)施例中，氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200包括初級(jí)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200。 氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200使測(cè)試氣體流動(dòng)通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203，其中 進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203在測(cè)試過程中產(chǎn)生質(zhì)量流量測(cè)量值且稱重裝置 210產(chǎn)生初始和最終的重量/質(zhì)量測(cè)量值。初始重量可包括進(jìn)行測(cè)試前 氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200中的初始?xì)怏w量且最終重量可包括進(jìn)行該測(cè)試后 氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200中的最終氣體量。初始和最終質(zhì)量測(cè)量值可被用 于確定質(zhì)量差測(cè)量值。可將該質(zhì)量差測(cè)量值與由進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203 產(chǎn)生的質(zhì)量流量測(cè)量值進(jìn)行比較.隨后可由該初始重量、最終重量和 質(zhì)量流量測(cè)量值確定校準(zhǔn)因子.稱重裝置210因此可提供可被用于對(duì) 進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203進(jìn)行校準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果是，可改進(jìn)進(jìn)行測(cè) 試的計(jì)量表203的精確度且可根據(jù)由稱重裝置210產(chǎn)生的質(zhì)量測(cè)量值 對(duì)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203進(jìn)行校準(zhǔn)。
氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，由稱重裝置210 測(cè)得的重量包括整個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的重量，所述整個(gè)氣體流量試驗(yàn) 臺(tái)的重量包括導(dǎo)管205以及各個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件中的氣體重量。 由于氣體可被加壓，因此氣體質(zhì)量可遠(yuǎn)高于裝置中的自由空氣。現(xiàn)有 技術(shù)并未對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件內(nèi)的氣體進(jìn)行稱重。盡管系統(tǒng)中的這 種氣體質(zhì)量例如與例如氣體源容器相比相對(duì)較小，但忽視該質(zhì)量卻將 使最終結(jié)果的精確度下降或降低.現(xiàn)有技術(shù)忽視了該系統(tǒng)中的氣體質(zhì) 量，且因此現(xiàn)有技術(shù)并不如原本可能地那樣準(zhǔn)確.
氣體源201可包括可!^存任何形式的一種或多種氣體的容器.所 述氣體可被加壓。氣體源201可包括多個(gè)氣體容器(參見圖3)。氣體 源201可包含特定氣體，例如將在最終應(yīng)用時(shí)被用于進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表203中的氣體。例如，如果進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203將最終用于對(duì)氮 進(jìn)行計(jì)量，則可利用來自氣體源201的氮對(duì)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203進(jìn) 行校準(zhǔn)。另一種可選方式是，可使多種不同氣體流動(dòng)通過氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)200且因此可獲得用于進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203的多個(gè)校準(zhǔn)因子。 因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可利用多個(gè)校準(zhǔn)因子對(duì)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203 進(jìn)行編程以便適用于多個(gè)領(lǐng)域。
入口閥202可對(duì)氣體進(jìn)入進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203的進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。入口閥202例如在停置-開始-結(jié)束(standing-start-finish)的 測(cè)試情況下(下面將要對(duì)所述情況進(jìn)行討論)可被打開以便利用來自 氣體源201的氣體對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200進(jìn)行加壓。另一種可選方式 是，入口閥202可被打開以便開始進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)該理解，盡管如圖所 示的入口閥202為獨(dú)立部件，但入口閥202可與氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200 的另一部件結(jié)合，即入口閥可包括例如氣體源容器的閥。
進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203可包括測(cè)量氣體的質(zhì)量流量的任何形式的 流量計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203包括科里奧利流量 計(jì)。進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203可產(chǎn)生表示通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203的 質(zhì)量流速的質(zhì)量流量測(cè)量信號(hào)。
出口閥204可對(duì)氣體排出進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203的排氣過程進(jìn)行 調(diào)節(jié)。出口閥204可打開和關(guān)閉以便開始和停止測(cè)試。在入口閥202 打開且出口閥204關(guān)閉的情況下，可利用來自氣體源201的氣體對(duì)氣 體流量試驗(yàn)臺(tái)200進(jìn)行加壓。
在一些實(shí)施例中，出口閥204可包括一個(gè)以上的閥。例如，出口 閥204可包括與截流閥串聯(lián)的速率閥。在這種構(gòu)型中，速率閥可控制 氣體的流速，而截流閥可啟動(dòng)和停止氣體流.
如果進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203包括科里奧利流量計(jì)，則測(cè)試可包括 停置-開始-結(jié)束測(cè)試。在停置-開始-結(jié)束測(cè)試情況下，首先利用來自 氣體源201的氣體對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200進(jìn)行加壓。氣體源201已被 連接至氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200。通過稱重裝置210對(duì)整個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái) 200進(jìn)行稱重以便獲得初始重量.該重量測(cè)量值中包括了對(duì)整個(gè)氣體流 量試驗(yàn)臺(tái)200進(jìn)行加壓的所有氣體。在這一點(diǎn)上，當(dāng)氣體開始流動(dòng)時(shí)， 被測(cè)試的科里奧利計(jì)量表203可立即開始測(cè)量氣體的質(zhì)量流量.在開 始測(cè)試前無需使起動(dòng)流或初始流流過，原因在于被測(cè)試的科里奧利流 量計(jì)203無需為了測(cè)量質(zhì)量流量而產(chǎn)生交錯(cuò)上升。在完成測(cè)試后(即 當(dāng)出口閥204被關(guān)閉時(shí))，則通過稱重裝置210對(duì)整個(gè)氣體流量試驗(yàn) 臺(tái)200再次稱重以便獲得最終重量。該過程的實(shí)施是在測(cè)試結(jié)束后未 使氣體源201與氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200脫開連接且未允許任何氣體溢出 系統(tǒng)的情況下進(jìn)行的.初始重量與最終重量之間的差別包括質(zhì)量差且 因此包括通過氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200的氣體的質(zhì)量流量。
應(yīng)該注意到，在進(jìn)行最終的稱重操作之前，氣體源201未與氣體
流量試驗(yàn)臺(tái)200脫開連接.因此，最終的重量包括仍位于導(dǎo)管205和 各個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件中的所有氣體。因此有利地改進(jìn)了校準(zhǔn)的精 確度。
在一種測(cè)試情況下，出口閥204可首先被打開，隨后打開入口閥 202。結(jié)果是，來自氣體源201的氣體自由地流動(dòng)通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表203。隨后，出口閥204被關(guān)閉，其中氣體源201對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái) 200進(jìn)行加壓。通過這種方式，可從氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200中吹掃出所有 的大氣空氣。氣體流量試驗(yàn)臺(tái)200可隨后被稱重以便獲得初始重量且 可開始進(jìn)行測(cè)試.
根據(jù)任何實(shí)施例的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)τ糜跉饬骰芈分械母?的參考計(jì)量表(reference meter)進(jìn)行校準(zhǔn)。此外，根據(jù)任何實(shí)施例 的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)τ糜诖_定氣流回路系統(tǒng)的不確定性特征的遷 移標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量表(transfer standard meter)進(jìn)行校準(zhǔn)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300。與其 它實(shí)施例一樣的部件共用相同的附圖標(biāo)記.除了前述部件以外，該實(shí) 施例中的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300包括歧管302、熱交換器303和壓力調(diào)節(jié) 器304。此外，該圖示出了包括氣體源201的兩個(gè)或更多個(gè)容器201a 和201b,
應(yīng)該理解，可根據(jù)需要改變各個(gè)部件的次序。例如，氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)300可包括為每個(gè)氣體源201a、 201b等設(shè)置的熱交換器，其中這 些多個(gè)熱交換器可位于相應(yīng)的氣體源容器與歧管302之間。
歧管302被連接至每個(gè)氣體源容器201a、 201b等且將流動(dòng)氣體流 結(jié)合起來使其進(jìn)入導(dǎo)管205內(nèi)，由于包括了歧管302而使得能夠利用 多個(gè)氣體源容器，使得氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300可獲得寬速率的質(zhì)量流速 和流壓力.
熱交換器303可在測(cè)試過程中在氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300中實(shí)施熱補(bǔ) 償。在氣體被高度加壓的情況下，這種熱補(bǔ)償可能是希望的(或甚至 是必要的)。熱交換器303可被放置在產(chǎn)生最大壓力變化的位置處， 即將要發(fā)生最大程度的氣體冷卻的位置處?？蓪?shí)施熱補(bǔ)償以便避免在 氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300的各個(gè)部件上出現(xiàn)冷凝和結(jié)霜現(xiàn)象。附加的大量 濕氣積聚在各個(gè)部件的外表面上是不希望出現(xiàn)的情況。另一種可選方 式是，可允許在進(jìn)行測(cè)試后對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300進(jìn)行加熱，其中任
何積聚的霜/濕氣將基本上被蒸發(fā)。因此，采取在獲得最終重量之前允
許消耗一段時(shí)間的方式可實(shí)現(xiàn)與包括有熱交換器303所實(shí)現(xiàn)的結(jié)果相 同的結(jié)果。在另一可選方式中，氣體流量試驗(yàn)臺(tái)300可包括防止和/或 去除積聚的濕氣/霜的風(fēng)機(jī)或加熱器。
壓力調(diào)節(jié)器304可調(diào)節(jié)導(dǎo)管205中的氣體壓力。例如，壓力調(diào)節(jié) 器304可將進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203中的壓力設(shè)定為低于可從氣體源201 中獲得的壓力。此外，即使當(dāng)氣體源201中的壓力隨著氣體流出氣體 源201而產(chǎn)生變化，壓力調(diào)節(jié)器304仍可在進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203中 提供大體上恒定的壓力。
應(yīng)該理解，上面的附加部件中的任何部件或所有部件還可被包括 在圖2所示的實(shí)施例中。結(jié)合圖3示出該附加部件的目的是為了進(jìn)行 清楚的說明。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種操作氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方 法的流程圖400。該方法包括停置-開始-結(jié)束測(cè)試過程，其中在測(cè)試開 始前利用測(cè)試氣體對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備進(jìn)行加壓.在步驟401中， 氣體源201被連接至氣體流量試驗(yàn)臺(tái)。例如，氣體源201可被連接至 入口閥202。另一種可選方式是，氣體源201可被連接至另一部件如被 連接至歧管302，在所述情況下使用了多個(gè)氣體源容器。
在步驟402中，進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203被連接至氣體流量試驗(yàn)臺(tái).
在步驟403中，利用來自氣體源201的氣體對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn) 行加壓。該步驟并不是必要的，且另一種可選方式是，可在不用首先 對(duì)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件進(jìn)行加壓的情況下啟動(dòng)測(cè)試。
在步驟404中，例如通過稱重裝置210對(duì)整個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn) 行稱重。該稱重步驟被實(shí)施以便獲得初始重量.如果步驟403已被實(shí) 施，則在該稱重步驟中將對(duì)各個(gè)氣體流量試驗(yàn)臺(tái)部件中的氣體進(jìn)行稱 重，即初始重量將包括進(jìn)行測(cè)試前氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量。
在步驟405中實(shí)施測(cè)試.來自氣體源201的氣體流動(dòng)通過氣體流 量試驗(yàn)臺(tái)且該流動(dòng)過程持續(xù)預(yù)定時(shí)期(或直至氣體源被耗盡)。當(dāng)氣 體流動(dòng)通過氣體流量試驗(yàn)臺(tái)時(shí)，進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203可產(chǎn)生所述氣 體的質(zhì)量流量測(cè)量值。
在步驟406中，氣體流量試驗(yàn)臺(tái)被再次稱重以便獲得最終重量。 最終重量將包括進(jìn)行測(cè)試后氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體量。初始重 量值與最終重量值的質(zhì)量差包括通過氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(和通過進(jìn)行測(cè)
試的計(jì)量表203 )的質(zhì)量流量。
在步驟407中，被確定的質(zhì)量流量可被用于對(duì)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表 203進(jìn)行校準(zhǔn).因此可將被確定的質(zhì)量流量與來自進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203 的質(zhì)量流量測(cè)量值進(jìn)行比較，且可利用所述被確定的質(zhì)量流量產(chǎn)生適 當(dāng)?shù)男?zhǔn)因子.校準(zhǔn)因子是通過初始重量、最終重量和質(zhì)量流量測(cè)量 值確定出來的。此外，如前所述，(具有不同成分的)多種氣體可流 動(dòng)通過進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203且可獲得用于進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表203的 多個(gè)校準(zhǔn)因子。
權(quán)利要求
1、一種氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)，所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)包括稱重裝置(210)；被放置在所述稱重裝置(210)上的進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)；被放置在所述稱重裝置(210)上的氣體源(201)；和將所述氣體源(201)與所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)連接起來的導(dǎo)管(205)；其中所述稱重裝置(210)產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)、所述氣體源(201)和所述導(dǎo)管(205)的重量測(cè)量值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)，其中所述進(jìn) 行測(cè)試的計(jì)量表(203 )包括科里奧利流量計(jì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 )，其中所述氣 體源(201)包括一個(gè)或多個(gè)氣體容器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 )，其中所述氣 體源(201)包括兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器且所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 ) 進(jìn)一步包括被聯(lián)接至所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器的歧管(302 )，其中 所述歧管(302 )將來自所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器的氣體流結(jié)合起來 并使其進(jìn)入所述導(dǎo)管(205 )內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)，其中所述氣 體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)進(jìn)一步包括熱交換器(303 )。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 )，其中所述氣 體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)進(jìn)一步包括壓力調(diào)節(jié)器(304 )。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 ),其中所述重 量測(cè)量值包括初始重量且包括最終重量，所述初始重量包括進(jìn)行測(cè)試 前所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)中的初始?xì)怏w量，所述最終重量包括進(jìn) 行所述測(cè)試后所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)中的最終氣體量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200 )，進(jìn)一步包括 被放置在所述稱重裝置(210)上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203 )的入口的入口閥(202 );和被放置在所述稱重裝置(210)上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表(203 )的出口的出口閥(204 );其中所述導(dǎo)管(205 )將所述氣體源(201)、所述入口閥(202 )、 所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203 )和所述出口閥(204 )連接起來。
9、 一種操作氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法，所述方法包括 將氣體源連接至所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)，且所述氣體源被放置在稱重裝置上；將進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表連接至所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)，且所述進(jìn)行測(cè) 試的計(jì)量表被放置在所述稱重裝置上；在進(jìn)行測(cè)試前對(duì)所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)和所述氣體源進(jìn)行稱重以便 獲得初始重量；在進(jìn)行所述測(cè)試后對(duì)所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)和所述氣體源進(jìn)行稱重 以便獲得最終重量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表包 括科里奧利流量計(jì)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述氣體源包括一個(gè)或多 個(gè)氣體容器.
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述氣體源包括兩個(gè)或更 多個(gè)氣體容器且所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)一步包括被聯(lián)接至所述兩個(gè)或 更多個(gè)氣體容器的歧管，其中所述歧管將來自所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體 容器的氣體流結(jié)合起來并使其進(jìn)入所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的導(dǎo)管內(nèi)，
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在所述測(cè)試過程中 在所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中實(shí)施熱補(bǔ)償。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在所述氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)中實(shí)施壓力調(diào)節(jié)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述初始重量包括進(jìn)行所 述測(cè)試前所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量，且所述最終重量包括 進(jìn)行所述測(cè)試后所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體量。
16、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括由所述初始重量和 所述最終重量確定校準(zhǔn)因子。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在所述測(cè)試過程中 在所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表中實(shí)施質(zhì)量流量測(cè)量，且校準(zhǔn)因子是由所述 初始重量、所述最終重量和所述質(zhì)量流量測(cè)量值確定出來的。
18、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在進(jìn)行所述測(cè)試前 利用來自所述氣體源的氣體對(duì)所述流量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行加壓。
19、 一種形成氣體流量試驗(yàn)臺(tái)的方法，所述方法包括 提供稱重裝置；提供被放置在所述稱重裝置上的進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表； 提供被放置在所述稱重裝置上的氣體源；并且 提供將所述氣體源與所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表連接起來的導(dǎo)管； 其中所述稱重裝置產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表、所述氣體源和 所述導(dǎo)管的重量測(cè)量值。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中提供所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表進(jìn)一 步包括提供科里奧利流量計(jì).
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中提供所述氣體源進(jìn)一步包 括提供一個(gè)或多個(gè)氣體容器.
22、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中提供所述氣體源進(jìn)一步包 括提供兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器和提供被聯(lián)接至所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體 容器的歧管，其中所述歧管將來自所述兩個(gè)或更多個(gè)氣體容器的氣體 流結(jié)合起來并使其進(jìn)入所述導(dǎo)管內(nèi).
23、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括在所述導(dǎo)管中設(shè)置 熱交換器。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括在所述導(dǎo)管中設(shè)置 壓力調(diào)節(jié)器。
25、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述重量測(cè)量值包括初始 重量且包括最終重量，所述初始重量包括進(jìn)行測(cè)試前所述氣體流量試 驗(yàn)臺(tái)中的初始?xì)怏w量，所述最終重量包括進(jìn)行所述測(cè)試后所述氣體流 量試驗(yàn)臺(tái)中的最終氣體量。
26、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括 提供被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表的出口的出口閥；提供被放置在所述稱重裝置上且被聯(lián)接至所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表 的入口的入口閥；其中所述導(dǎo)管將所述氣體源、所述入口閥、所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量 表和所述出口閥連接起來，且其中所述稱重裝置產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試 的計(jì)量表、所述入口閥、所述出口閥、所述氣體源和所述導(dǎo)管的重量 測(cè)量值。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)。所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)包括稱重裝置(210)和被放置在所述稱重裝置(210)上的進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)。所述氣體流量試驗(yàn)臺(tái)(200)進(jìn)一步包括被放置在所述稱重裝置(210)上的氣體源(201)和將所述氣體源(201)與所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)連接起來的導(dǎo)管(205)。所述稱重裝置(210)產(chǎn)生了所述進(jìn)行測(cè)試的計(jì)量表(203)、所述氣體源(201)和所述導(dǎo)管(205)的重量測(cè)量值。
文檔編號(hào)G01F25/00GK101099078SQ200580046379
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者D·M·斯坦迪福德 申請(qǐng)人:微動(dòng)公司