气体流量计的校准检定已发展相当长的一段时间,根据参考标准的不同也有不同的类型划分,它通过标准装置高效且准确地复现气体的流通性能,将复现的流通性能与被检测的流量计的流通性能进行比对来判断被检表的计量性能,而音速喷嘴由于结构简单、复现性好、无可动结构的优点作为流量复现的标准装置广泛使用。正压法音速喷嘴式气体流量标准装置虽然可以较好复现被检表在工作状态下的流通能力,但存在建设成本高、气源要求高、控制难度大等研究难点。本文基于一种带有数字阀的正压法音速喷嘴式气体流量标准装置进行了一定研究,具体研究内容如下:建立了机理与数据驱动的正压法音速喷嘴式气体流量标准装置数学模型,同时进行动态特性分析。针对模型中如气体压缩系数、流出系数等会随着管道内气体的压力、温度等边界条件的变化而发生变化的动态未知参数提出了一种基于SCNs的动态未知参数辨识方法,将辨识后的参数代入机理模型中并使用随机采集的一组数据进行模型验证,用以验证模型的合理性和可靠性。对模型添加人为扰动,完成对装置动态特性的分析研究。提出了一种基于AD-PI的压力流量智能切换控制策略。该切换控制策略由AD控制器与PI控制器组成,可根据压力与流量待调节范围的大小选择不同控制器和与其相对应的执行机构进行压力流量控制调节。为防止控制器频繁切换从而导致控制失稳,设计了基于偏差差分特性的切换机制,可根据压力实际值与预设值间的偏差差分与对应阀门的开度来判断是否需要进行切换操作。保证压力与流量可快速且有效的在执行机构的调节下达到预设的稳定状态,并使其满足流量计的检定规程压力与流量在检定过程中对稳定性的要求。研制了流量计检定过程智能控制软件。正压法气体流量标准装置流量计检定过程智能控制软件由硬件平台和软件平台组成,其中硬件平台是由PC上位机、PLC控制系统和PXI采集系统组成;软件平台是以Lab VIEW作为主要开发工具并与SQL sever等搭配设计开发,由数据管理系统、过程检定系统和过程监控三套系统结构组成,使其拥有数据管理、自动检定控制、检定过程监控等功能,满足不同状况下的气体流量计的检定需求。为流量计在高压环境下的自动检定提供了安全、稳定及高效的运行环境和监控平台。