[發明專利]一種內置法測量容積的裝置

有效

• 申請號: 200710304613.4
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101470016A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 張滌新;趙光平;李得天;邱家穩;馮焱;郭美如
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心
• 代理人: 張利萍

技術領域

本發明涉及一種內置法測量容積的裝置。可用于靜態膨脹法真空容器的容積測量以及需要精確測量容積的容器，尤其適用于不規則容器的容積測量。這種方法可以提高容積的測量準確度。

背景技術

在靜態膨脹系統中，確定容器容積的一個基本方法是稱重法，即稱量容器裝滿液體(通常為水)前后的重量來計算容積。這種方法盡管可保證精確測量重量，由于液體中氣泡和閥門死空間的影響，使容積的測量難以準確。對小容器來說，這種現象更為嚴重。

還有一種測量容器容積的方法是外置法，測量原理與內置法一樣。不同的是外置法采用外接一個已知容積的容器，用閥門與被測量容器連接，容器的容積可準確測量，但是連接的閥門無法準確測量，導致最終容器的容積難以準確測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種內置法測量容積的裝置與方法，將精確測量的標準體積作為參考體積，放入容積未知的容器中，采用氣體膨脹法，根據玻義耳定律準確計算出未知容器的容積，以提高容積的測量準確度。

本發明的目的是通過下述方案實現的。

本發明的一種內置法測量容積的裝置由供氣系統、標準體積、小容器、被測容器、真空計、隔斷閥、抽氣系統組成。供氣系統與小容器相連并為小容器供氣，標準體積通過小容器上的法蘭放入或取出，小容器內的壓力通過真空計測量，被測大容器的壓力通過真空計測量，抽氣系統與被測容器相連并從中抽出氣體。

所述的標準體積是經過計量部門準確計量的標準體積。

所述的未知容積的小容器可以拆卸，與其它設備連接。

所述的未知容積的小容器上裝有法蘭。

所述裝置的材料均采用不銹鋼。

所述裝置外形尺寸可根據用戶需要設計。

本發明的一種內置法測量容積的方法包括下列步驟：

(1)小容器中先不放入標準體積；

(2)啟動抽氣系統，打開隔斷閥對小容器和被測大容器抽氣；

(3)關閉抽氣系統和隔斷閥，給小容器中充入高壓力的氣體，其壓力用真空計測量，為p₁；關閉隔斷閥和，打開隔斷閥，小容器中的氣體膨脹到被測大容器中，其壓力用真空計測量，為p₂。根據玻義耳定律，建立方程：

p₁V₁＝p₂(V₁+V₂)????(1)

式中：p₁-為小容器內的壓力，Pa；p₂-為被測大容器內的壓力，Pa；V₁-為小容器的容積，L；V₂-為被測大容器的容積，L。

(4)打開小容器上的法蘭，放入標準體積，其體積為V₀；

(5)啟動抽氣系統，打開隔斷閥對小容器和被測大容器抽氣；

(6)關閉抽氣系統和隔斷閥，給小容器中充入高壓力的氣體，其壓力用真空計測量，為p₃；關閉隔斷閥，打開隔斷閥，小容器中的氣體膨脹到被測大容器中，其壓力用真空計測量，為p₄。根據玻義耳定，建立方程：

p₃(V₁-V₀)＝p₄(V₁-V₀+V₂)????(2)

式中：p₃-為小容器(3)內的壓力，Pa；p₄-為被測大容器(8)內的壓力，Pa；V₀-為不銹鋼棒(4)的體積，L。

(7)根據公式(1)和公式(2)，可得：