[發明專利]一種利用管路空間測量容器容積的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210451234.9
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102937470A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 盛學民;李得天;董猛;趙瀾;孫雯君;馬亞芳
• 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 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（1）、第一隔斷閥（2）、真空計（3）、第二隔斷閥（4）、被測容器（5）、標準體積（6）和抽氣系統；

其中，供氣系統（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（3）連接到第一隔斷閥（2）和第二隔斷閥（4）之間的管路中，抽氣系統與被測容器（5）相連；測量過程中將標準體積（6）放入被測容器（5）內；

所述第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計（3）構成容積空間；標準體積（6）通過被測容器（5）上的法蘭進行取放。

2.一種采用如權利要求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）中先不放入標準體積（6），啟動抽氣系統，保持第一隔斷閥（2）為關閉狀態，打開第二隔斷閥（4）對被測容器（5）及真空管路進行抽氣，使真空度達到1Pa以下；

②關閉抽氣系統和第二隔斷閥（4），打開第一隔斷閥（2），通過供氣系統（1）向由第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計（3）構成的容積空間中充入高壓力的氣體，當容積空間的壓力大于1個標準大氣壓以上時，關閉第一隔斷閥（2），用真空計（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（3）的示數穩定后，記錄此時壓力p₂；

③將標準體積（6）放入被測容器（5）中，已知標準體積（6）的體積為V₀；

④啟動抽氣系統，對被測容器（5）及真空管路進行抽氣，使真空度達到1Pa以下；

⑤關閉抽氣系統和第二隔斷閥（4），打開第一隔斷閥（2），通過供氣系統（1）向由第一隔斷閥（2）、第二隔斷閥（4）與真空計（3）構成的容積空間中充入高壓力的氣體，當所述容積空間的壓力大于1個標準大氣壓以上時，關閉第一隔斷閥（2），用真空計（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（3）的示數穩定后，記錄此時壓力p₄；

⑥計算被測容器（5）的容積：

根據玻義耳定律，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—為裝入標準體積（6）后膨脹前容積空間的壓力，單位：Pa；

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

V₀—為標準體積（6）的體積，單位：L；

根據式（I）和公式（II），可得被測容器（5）的容積：

V=p4(p1-p2)p1p4-p2p3×V0---(III)]]>