由于音速艾丘利噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、精度高等優(yōu)點(diǎn)，被作為氣體流量傳遞標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。下面主要以常壓法為例分析其工作原理和誤差來(lái)源。
1 音速文丘利噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理
常壓法音速文丘利噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置如圖1所示。用8只不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)噴嘴并聯(lián)，有3種管徑法蘭連接被校儀表，通過(guò)電磁閥根據(jù)流量大小選定不同的噴嘴組合，可產(chǎn)生255種不同流量。 
1—板式過(guò)濾器；2—被校表；3—電磁閥控制的氣動(dòng)球閥；4—滯止容器；5—音速噴嘴；6—電磁閥控制的氣動(dòng)球閥；7—匯合容器；8—真空泵；9—循環(huán)水線；10—吸氣管及消音器；Pi—壓力變送器；Ti—一體化溫度變送器
圖1音速文丘利噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置
工作過(guò)程：打開(kāi)壓縮機(jī)和真空泵，操作者輸人所需參數(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定流量大小自動(dòng)打開(kāi)相應(yīng)的噴嘴開(kāi)關(guān)，等待流量穩(wěn)定(p5/p10.8)以后，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡定時(shí)采集溫度和壓力等模擬信號(hào)和脈沖量，計(jì)算出流過(guò)被校表的質(zhì)量流量和工作狀態(tài)及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量、被校表測(cè)量的流量值，二者比較可得出被校表的流量系數(shù)、線性誤差、重復(fù)性誤差和準(zhǔn)確度。其中音速文丘利噴嘴的結(jié)構(gòu)形狀如圖2所示。 
圖2 音速文丘里噴嘴原理圖
當(dāng)p p0小于或等于臨界壓比時(shí)(由于p不容易測(cè)量，通常用壓力比pS/p0判斷)，氣體通過(guò)噴嘴最小截面處(喉部)的流速達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲伲沂冀K保持此速度不變，即馬赫數(shù)等于l。所以其流量只與上游壓力有關(guān)而與下游壓力無(wú)關(guān)，流出系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)，因此就可以達(dá)到很高的測(cè)量準(zhǔn)確度。此時(shí)，用音速文丘利噴嘴測(cè)量的氣體質(zhì)量流量為 
式中：qm為音速噴嘴在實(shí)際條件下的質(zhì)量流量；A為音速噴嘴喉部的內(nèi)截面積；p0為音速噴嘴入口的氣體滯止絕對(duì)壓力；T0為音速噴嘴入口的氣體滯止絕對(duì)溫度；C’為實(shí)際氣體的臨界流函數(shù)，由滯止條件（p0，T0）查表得到；C為流出系數(shù)，是對(duì)“一維、等熵流動(dòng)”這種假設(shè)的修正；M為實(shí)際氣體的摩爾質(zhì)量。
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