由于音速艾丘利噴嘴具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、精度高等優(yōu)點，被作為氣體流量傳遞標準，在國內(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源。
1 音速文丘利噴嘴氣體標準裝置的工作原理
常壓法音速文丘利噴嘴氣體標準裝置如圖1所示。用8只不同規(guī)格的標準噴嘴并聯(lián)，有3種管徑法蘭連接被校儀表，通過電磁閥根據(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—板式過濾器；2—被校表；3—電磁閥控制的氣動球閥；4—滯止容器；5—音速噴嘴；6—電磁閥控制的氣動球閥；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準裝置
工作過程：打開壓縮機和真空泵，操作者輸人所需參數(shù)，計算機根據(jù)設(shè)定流量大小自動打開相應(yīng)的噴嘴開關(guān)，等待流量穩(wěn)定(p5/p10.8)以后，計算機通過數(shù)據(jù)采集卡定時采集溫度和壓力等模擬信號和脈沖量，計算出流過被校表的質(zhì)量流量和工作狀態(tài)及標準狀態(tài)下體積流量、被校表測量的流量值，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p p0小于或等于臨界壓比時(由于p不容易測量，通常用壓力比pS/p0判斷)，氣體通過噴嘴最小截面處(喉部)的流速達到當?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)而與下游壓力無關(guān)，流出系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)，因此就可以達到很高的測量準確度。此時，用音速文丘利噴嘴測量的氣體質(zhì)量流量為 
式中：qm為音速噴嘴在實際條件下的質(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壓力；T0為音速噴嘴入口的氣體滯止絕對溫度；C’為實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“一維、等熵流動”這種假設(shè)的修正；M為實際氣體的摩爾質(zhì)量。
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