正压法pVTt气体流量标准装置的建立*

曹培娟 李春辉 崔骊水 张 翰,3

(1.河北大学，保定 100075；2.中国计量科学研究院，北京 100029；3.中国计量学院，杭州 310018)



正压法pVTt气体流量标准装置的建立*

曹培娟1,2李春辉2崔骊水2张 翰2,3

(1.河北大学，保定 100075；2.中国计量科学研究院，北京 100029；3.中国计量学院，杭州 310018)

中国计量科学研究院对已有的负压法pVTt气体流量标准装置进行正压改造，完成后的新装置可实现1MPa、86m3/h，2.5MPa、46m3/h下音速喷嘴流出系数的自动校准。基于标准容器内压力、温度测量不确定度的提升，pVTt装置的扩展不确定度为0.05%(k=2)，音速喷嘴流出系数的不确定度为0.15%(k=2)。采用两支音速喷嘴对装置性能进行验证，流出系数的重复性不超过0.03%，测量得到的流出系数与ISO 9300经验公式计算结果一致性良好。

pVTt法气体流量标准装置；测量不确定度；音速喷嘴；流出系数

0 引言

pVTt气体流量标准装置作为实验室气体流量计量原级标准已长达40多年[1]，用于校准音速喷嘴(简称喷嘴)的流出系数。按喷嘴前滞止压力的不同，pVTt气体标准装置可以分为负压法(又称常压法)和正压法两种。负压法的滞止压力为1个大气压；正压法采用空气压缩机作为动力源，具备不同滞止压力点的实验能力，可实现较宽的流量和雷诺数范围。

20世纪70年代，美国国家标准与技术研究所(NIST)建立了标准容器为26m3的高压pVTt气体流量标准装置,其扩展不确定度为0.09%(k=2)[2]；2000年新建了标准容器为34L和677L两个pVTt气体流量标准装置，可实现0.85MPa、4680m3/h测量能力[3]。

2002年日本国家计量院(NMIJ)在对原有的13.4m3的pVTt装置[4]升级改造为标准容器为11.1m3的高压pVTt装置，可实现1MPa、200m3/h的测量能力，其扩展不确定度为0.17%(k=2)[5]。……