[發(fā)明專利]一種利用管路空間測量容器容積的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210451234.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN102937470A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛學(xué)民;李得天;董猛;趙瀾;孫雯君;馬亞芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所
• 主分類號(hào): G01F17/00
• 分類號(hào): G01F17/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

1.一種利用管路空間測量容器容積的裝置，其特征在于：所述裝置包括供氣系統(tǒng)（1）、第一隔斷閥（2）、真空計(jì)（3）、第二隔斷閥（4）、被測容器（5）、標(biāo)準(zhǔn)體積（6）和抽氣系統(tǒng)；

其中，供氣系統(tǒng)（1）、第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）、被測容器（5）依次相連，真空計(jì)（3）連接到第一隔斷閥（2）和第二隔斷閥（4）之間的管路中，抽氣系統(tǒng)與被測容器（5）相連；測量過程中將標(biāo)準(zhǔn)體積（6）放入被測容器（5）內(nèi)；

所述第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計(jì)（3）構(gòu)成容積空間；標(biāo)準(zhǔn)體積（6）通過被測容器（5）上的法蘭進(jìn)行取放。

2.一種采用如權(quán)利要求1所述的利用管路空間測量容器容積的裝置的測量方法，其特征在于：所述方法步驟如下：

①被測容器（5）中先不放入標(biāo)準(zhǔn)體積（6），啟動(dòng)抽氣系統(tǒng)，保持第一隔斷閥（2）為關(guān)閉狀態(tài)，打開第二隔斷閥（4）對(duì)被測容器（5）及真空管路進(jìn)行抽氣，使真空度達(dá)到1Pa以下；

②關(guān)閉抽氣系統(tǒng)和第二隔斷閥（4），打開第一隔斷閥（2），通過供氣系統(tǒng)（1）向由第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計(jì)（3）構(gòu)成的容積空間中充入高壓力的氣體，當(dāng)容積空間的壓力大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓以上時(shí)，關(guān)閉第一隔斷閥（2），用真空計(jì)（3）測量所述容積空間的壓力p₁；打開第二隔斷閥（4），所述容積空間中的氣體膨脹到被測容器（5）中，真空計(jì)（3）的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)壓力p₂；

③將標(biāo)準(zhǔn)體積（6）放入被測容器（5）中，已知標(biāo)準(zhǔn)體積（6）的體積為V₀；

④啟動(dòng)抽氣系統(tǒng)，對(duì)被測容器（5）及真空管路進(jìn)行抽氣，使真空度達(dá)到1Pa以下；

⑤關(guān)閉抽氣系統(tǒng)和第二隔斷閥（4），打開第一隔斷閥（2），通過供氣系統(tǒng)（1）向由第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計(jì)（3）構(gòu)成的容積空間中充入高壓力的氣體，當(dāng)所述容積空間的壓力大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓以上時(shí)，關(guān)閉第一隔斷閥（2），用真空計(jì)（3）測量所述容積空間的壓力p₃；打開第二隔斷閥（4），所述容積空間中的氣體膨脹到被測容器（5）中，真空計(jì)（3）的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)壓力p₄；

⑥計(jì)算被測容器（5）的容積：

根據(jù)玻義耳定律，建立方程（I）和（II）：

p₁V₁＝p₂（V₁+V）??????????????????????????????????????（I）

式中：p₁—為膨脹前容積空間的壓力，單位：Pa；

p₂—為膨脹后被測容器（5）和容積空間的壓力，單位：Pa；

V₁—為容積空間的容積，單位：L；

V—為被測容器（5）的容積，單位：L；

p₃V₁＝p₄（V₁+V-V₀）???????????????????????????????????（II）

式中：p₃—為裝入標(biāo)準(zhǔn)體積（6）后膨脹前容積空間的壓力，單位：Pa；

p₄—為裝入標(biāo)準(zhǔn)體積（6）后膨脹后被測容器（5）和容積空間的壓力，單位：Pa；

V₀—為標(biāo)準(zhǔn)體積（6）的體積，單位：L；

根據(jù)式（I）和公式（II），可得被測容器（5）的容積：

V=p4(p1-p2)p1p4-p2p3×V0---(III)]]>