刘 伟，王玉刚，张洪军，赵晓东，潘 江

(中国计量大学计量测试工程学院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

在天然气能量计量方法中，以燃烧法测量可燃气体热值是能源领域的基础问题，也是目前研究热点。国外很多学者和计量机构已经在这方面有较为深入的研究并取得长足进步。20世纪30年代美国国家标准局的Rossini建立了电能标定的等温式热值测量计，以电校正的形式将热值溯源到质量、温度、电流和时间等国际单位上[1-3]。20世纪80年代，中国计量科学研究院在Rossini方法的基础上用氧弹法测量纯甲烷的热值，于2012年开始研制基准气体热量计[4-5]。此后，中国石油西南油气田分公司天然气研究院、中国计量大学等研究机构或高校，在天然气热值测量技术、配气比例、热值测量主体、热量计非稳态温度场优化分析、抽气系统设计等方面取得较大进展[6-10]。中国计量大学研制的气体热值测量系统是在Rossini法的基础上改进而来，目前该装置已初步成型。但该系统在抽气控制方面的研究还尚待完善，如只能实现恒速抽气，没有建立完善的数学模型，无法应对诸如外界气压变化、管路内部气源不稳、抽气过快或过慢等不利因素引起的燃烧不稳定情况。本文的研究内容就是建立抽气系统的准确数学模型，并对模型进行验证，为后期设计数字控制器从而实现抽气系统变速抽气控制做准备。

1 抽气系统工作原理

抽气系统结构如图1所示，系统由干燥管、缓冲瓶、尾气收集装置、压差传感器、数据采集单元、单片机电路以及控制程序组成。……