[發明專利]基于差壓法的容器體積測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201711054228.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107884022A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李燦倫;董棟;沈潔;景加榮;倪俊;祁松松
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 馮和純

1.一種基于差壓法的容器體積測量裝置，其特征在于，包括平衡室(1)、差壓變送器(2)、測量室(3)、第一閥門(4)、壓力計(5)、穩壓室(6)、第二閥門(7)、氣源系統(8)、機械泵(9)、第三閥門(10)、膨脹室(11)、第四閥門(12)、第五閥門(13)和水浴恒溫系統(14)，其中，

所述平衡室(1)通過第五閥門(13)與測量室(3)連接；差壓變送器(2)與平衡室(1)和測量室(3)連接；穩壓室(6)通過第一閥門(4)與測量室(3)連接；壓力計(5)與穩壓室(6)連接；氣源系統(8)通過第二閥門(7)與穩壓室(6)連接；機械泵(9)通過第三閥門(10)與膨脹室(11)連接；膨脹室(11)通過第四閥門(12)與測量室(3)連接。

2.如權利要求1所述的基于差壓法的容器體積測量裝置，其特征在于，所述平衡室(1)與測量室(3)的組成材質一樣，體積相近。

3.如權利要求1所述的基于差壓法的容器體積測量裝置，其特征在于，所述水浴恒溫系統(14)的控溫精度優于±0.1℃。

4.如權利要求1所述的基于差壓法的容器體積測量裝置，其特征在于，所述穩壓室(6)的體積約為平衡室(1)的10倍。

5.如權利要求1至5任一項所述的基于差壓法的容器體積測量裝置，其特征在于，所述膨脹室(11)為標準體積容器。

6.一種基于差壓法的容器體積測量方法，其特征在于，采用如權利要求1～5任一項所述的基于差壓法的容器體積測量裝置，所述方法包括：

將平衡室(1)、測量室(3)、穩壓室(6)和膨脹室(11)置于水浴恒溫系統(14)中；

開啟水浴恒溫系統(14)使得平衡室(1)、測量室(3)、穩壓室(6)和膨脹室(11)所處空間的環境溫度為20℃；

關閉第二閥門(7)，開啟第一閥門(4)、第三閥門(10)、第四閥門(12)、第五閥門(13)；

使用機械泵(9)對平衡室(1)、測量室(3)、穩壓室(6)、膨脹室(11)抽真空；

關閉第三閥門(10)、第四閥門(12)，開啟第二閥門(7)，進行充氣；

觀察壓力計(5)，當其示數穩定在101325Pa時，關閉第一閥門(4)、第二閥門(7)、第五閥門(13)，記錄差壓變送器(2)的初始壓力；

開啟第四閥門(12)，穩定后記錄差壓變送器(2)的末壓力，得出測量室(3)由于膨脹減少的壓力。

7.如權利要求6所述的基于差壓法的容器體積測量方法，其特征在于，得出測量室(3)由于膨脹減少的壓力之后，還包括：

根據伯努利方程得到：

V·P1＝(V+V0)·P2(一)

其中，V是測量室(3)的體積，P1是測量室(3)的初始壓強，V0是膨脹室(11)的體積，P2是測量室(3)的末壓強；

P1＝P2+ΔP(二)

其中，ΔP是測量室(3)膨脹前后的壓強差；

結合公式(一)和(二)得到測量室(3)的體積為：

其中，V是測量室(3)的體積，V0是膨脹室(11)的體積，P1是測量室(3)的初始壓強,是測量室(3)膨脹前后的壓強差。