徐飞鹏,徐志鹏,谢代梁,党胜茂

(1.中国计量大学 浙江省流量计量技术研究重点实验室,浙江 杭州 310018;2.西北机器有限公司,陕西 宝鸡 722405)

动态流量计量性能是评价流量仪表的重要指标之一，随着工业技术的发展，对于气体流量计动态响应性能的要求在逐步提升[1]。国内外学者对于不同流量计的动态特性都开展了相关研究[2-5]。胡恒勇通过液压伺服控制实现压力和流量的改变来测试齿轮流量计的动态性能[6]。航空工业北京长城计量测试技术研究所的张永胜等人利用Fluent软件仿真分析了涡轮流量计在脉动流量下的动态特性[7]。在以气体为介质的动态流量方面，日本学者KAWASHIMA和KAGAMA研制了恒温室非稳态气体流量发生器，其正弦振荡流量发生频率可以到达20 Hz，不确定度为5%[8]。北京理工大学王涛等人设计了具有流量反馈的气体动态流量发生器，该装置的发生频率能够达到10 Hz，流量输出在0.2 kg/min以上[9]。

目前，对于动态流量计量方面的研究大多集中在液体介质上，对于气体计量仪表相关的研究较少，其中一个重要的原因是气体的可压缩性和强非线性[10-12]。本文在课题组前期研究基础上，进一步提出一种利用临界流喷嘴的限流特性，结合往复式柱塞持续输出流量可控的动态流量发生装置。

1 系统的组成

1.1 装置的结构和原理

动态流量发生装置的结构如图1所示，由两组柱塞系统以及缓冲罐、音速喷嘴和真空泵组成，主要部件及其参数见表1。单个柱塞缸有效容积为15 L，可检测的流量范围为0.005～1 m3/h。……