專利名稱：利用充放氣過程測試容積的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種測試容積的方法，特別涉及一種利用充放氣過程測試容積的方法。
背景技術(shù)：
目前測量一個(gè)容器的內(nèi)容積的方法多種多樣，比如可以直接量尺寸，或者往容器里倒水等，但都有一定的缺點(diǎn)，有的容器形狀不規(guī)則，不能用量尺寸的方法解決，有的容器里面不能接觸水，所有不能用倒水的方法測量，而容積是一個(gè)很重要的參數(shù)，在流體控制領(lǐng)域，有時(shí)需要知道一個(gè)容器的內(nèi)容積，以確定與其相關(guān)的其他參數(shù)，如氣密檢漏儀，若知道被測物容積，則可以確定檢測時(shí)需要設(shè)置的一些參數(shù)。本發(fā)明是在已知?dú)怏w壓力的前提下，通過充氣或放氣的時(shí)間決定內(nèi)容積的大小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用充放氣過程測試容積的方法，使得上述提到的缺點(diǎn)得以克服。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為一種利用充放氣過程測試容積的方法，當(dāng)在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特性參數(shù)的情況下，往一個(gè)內(nèi)容積未知的容器充氣，根據(jù)達(dá)到規(guī)定壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小。
在已知容積內(nèi)部氣體壓力、氣體溫度、放氣口流量特性參數(shù)的情況下，通過往大氣放氣，根據(jù)放到某一壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小。
測定方法所用儀器為氣密檢漏儀，測量過程為當(dāng)氣密檢漏儀裝有容積校正裝置時(shí)。平衡閥首先關(guān)閉，容積校正裝置改變已知容積Vc，這時(shí)，讀取差壓傳感器壓降ΔP0。
根據(jù)P0(V+VC)＝(P0+ΔP0)V式中P0大氣壓。
V=P0ΔP0VC]]>式中V被測物容積。
當(dāng)氣密檢漏儀裝有標(biāo)準(zhǔn)漏孔時(shí)。首先進(jìn)行加壓，然后平衡閥關(guān)閉。
已知標(biāo)準(zhǔn)漏孔在測試壓力PT時(shí)，流量為L。
在檢測時(shí)間T內(nèi)，差壓傳感器壓降為ΔP0。
PTV＝(PT-ΔP0)V+PLP0所以 ΔP0V＝PLP0VL泄漏至大氣的體積。
兩邊同除以TΔP0VT=VLTP0]]>又因?yàn)閂LT=L]]>所以ΔP0VT=LP0]]>V=TLP0ΔP0]]>式中V被測物容積。
當(dāng)然，也可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案。


附圖1為本發(fā)明所說的氣密檢漏儀的結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為實(shí)施例3即計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方案框圖；附圖3是本發(fā)明所說的計(jì)算機(jī)程序流程圖。
其中1為加壓閥，2、3為平衡閥，4為差壓傳感器，5、6為球閥，7為標(biāo)準(zhǔn)漏孔或容積校正裝置，8為顯示控制部分，9為壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1、通過充氣時(shí)間決定內(nèi)容積的大小，在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特性參數(shù)的情況下，需要用充氣時(shí)間測定內(nèi)容積大?。皇紫韧粋€(gè)內(nèi)容積未知的容器中充氣；用氣密檢漏儀測定容器內(nèi)的壓力；所說的氣密檢漏儀包括加壓閥1、平衡閥2與3、差壓傳感器4、球閥5與6、顯示控制部分8、壓力傳感器9，容積校正裝置或標(biāo)準(zhǔn)漏孔7；然后利用氣密檢漏儀內(nèi)裝軟件計(jì)算出未知容器的內(nèi)容積。
上述所說控制單片機(jī)的程序包括以下步驟首先程序啟動；然后程序初始化；然后操作進(jìn)入自動計(jì)算界面，輸入?yún)?shù)；然后選擇容積測試方法，即充氣式；
充壓式檢測啟動；然后打開充氣閥，充氣并記錄時(shí)間，如果到達(dá)設(shè)定壓力，則停止充氣并計(jì)算時(shí)間；然后計(jì)算被測物容積；然后結(jié)束；具體過程為若框圖中7為容積校正裝置。平衡閥首先關(guān)閉，容積校正裝置改變已知容積Vc，這時(shí)，讀取差壓傳感器壓降ΔP0。
根據(jù)P0(V+VC)＝(P0+ΔP0)V式中P0大氣壓。
V=P0ΔP0VC]]>式中V被測物容積。
若框圖中7為標(biāo)準(zhǔn)漏孔。首先進(jìn)行加壓，然后平衡閥關(guān)閉。
已知標(biāo)準(zhǔn)漏孔在測試壓力PT時(shí)，流量為L。
在檢測時(shí)間T內(nèi)，差壓傳感器壓降為ΔP0。
PTV＝(PT-ΔP0)V+VLP0所以 ΔP0V＝VLP0VL泄漏至大氣的體積。
兩邊同除以TΔP0VT=VLTP0]]>又因?yàn)閂LT=L]]>所以ΔP0VT=LP0]]>V=TLP0ΔP0]]>式中V被測物容積。
實(shí)施例2、通過放氣的時(shí)間決定內(nèi)容積的大小，在已知容積內(nèi)部氣體壓力、氣體溫度、放氣口流量特性參數(shù)的情況下，通過往大氣放氣，根據(jù)放到某一壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小，具體方法為首先向大氣放氣；用氣密檢漏儀測定容器內(nèi)的排氣后的壓力；然后利用氣密檢漏儀內(nèi)裝軟件計(jì)算出未知容器的內(nèi)容積。
上述所說控制單片機(jī)的程序包括以下步驟首先程序啟動；然后程序初始化；然后操作進(jìn)入自動計(jì)算界面，輸入?yún)?shù)；然后選擇容積測試方法，即排氣式；如果選擇排氣式，則排氣式檢測啟動；然后打開充氣閥開始充氣，到達(dá)設(shè)定壓力，則開始平衡，如果到達(dá)設(shè)定平衡時(shí)間，則開始排氣記錄時(shí)間，如果到達(dá)大氣壓力，則停止排氣并計(jì)算用時(shí)；然后計(jì)算被測物容積；然后結(jié)束。
排氣時(shí)間與內(nèi)容積的關(guān)系公式為當(dāng)p2/p1≤b時(shí)，t1=7.3016VSRT10[(p10p1)1/7-1]]]>當(dāng)1≥p2/p1＞b時(shí)，t2=1.4603V(1-b)kSRT10(p10p2)1/7∫p2/p10p2/p1(p2/p1)-6/7d(p2p1)(1-p2p1)(1-2b+p2p1)]]>t1、t2-排氣時(shí)間；b-臨界壓力比；V-被測物容積(包括管路)；S-氣路壅塞流態(tài)下的有效截面積；R-氣體常數(shù)，對空氣，R＝287N·m/(kg·k)；T10-容積內(nèi)初始溫度；P10-容積內(nèi)初始壓力；p1-放氣時(shí)容積內(nèi)壓力；p2-大氣壓力；實(shí)施例3、通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；使用計(jì)算機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能，得相對應(yīng)的結(jié)果。只是人機(jī)界面和控制邏輯由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。
在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特征參數(shù)的情況下，計(jì)算機(jī)控制外部電磁閥向被測物充氣，通過傳感器檢知容器內(nèi)壓力，記錄充氣時(shí)間，然后利用軟件計(jì)算出未知容器的內(nèi)容積，具體同實(shí)施例1，不同于實(shí)施例1的是人機(jī)界面和控制邏輯由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。
權(quán)利要求
1.一種利用充放氣過程測試容積的方法，當(dāng)在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特性參數(shù)的情況下，往一個(gè)內(nèi)容積未知的容器充氣，根據(jù)達(dá)到規(guī)定壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大??；在已知容積內(nèi)部氣體壓力、氣體溫度、放氣口流量特性參數(shù)的情況下，通過往大氣放氣，根據(jù)放到某一壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種利用充放氣過程測試容積的方法，其特征在于所說的測定方法所用儀器為氣密檢漏儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的一種利用充放氣過程測試容積的方法，其特征在于所說的氣密檢漏儀包括加壓閥(1)、平衡閥(2)與(3)、差壓傳感器(4)、球閥(5)與(6)、顯示控制部分(8)、壓力傳感器(9)，容積校正裝置或標(biāo)準(zhǔn)漏孔(7)；其中顯示控制部分(8)中裝有能自動計(jì)算容積的軟件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的一種利用充放氣過程測試容積的方法，其特征在于所說的軟件的程序包括首先程序啟動；然后程序初始化；然后操作進(jìn)入自動計(jì)算界面，輸入?yún)?shù)；然后選擇容積測試方法，即排氣式或充氣式；如果選擇充氣式，則充壓式檢測啟動；然后打開充氣閥，充氣并記錄時(shí)間，如果到達(dá)設(shè)定壓力，則停止充氣并計(jì)算時(shí)間；然后計(jì)算被測物容積；然后結(jié)束；如果選擇排氣式，則排氣式檢測啟動；然后打開充氣閥開始充氣，到達(dá)設(shè)定壓力，則開始平衡，如果到達(dá)設(shè)定平衡時(shí)間，則開始排氣記錄時(shí)間，如果到達(dá)大氣壓力，則停止排氣并計(jì)算用時(shí)；然后計(jì)算被測物容積；然后結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種利用充放氣過程測試容積的方法，其特征在于可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案；在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特征參數(shù)的情況下，計(jì)算機(jī)控制外部電磁閥向被測物充氣，通過傳感器檢知容器內(nèi)壓力，記錄充氣時(shí)間，然后利用軟件計(jì)算出未知容器的內(nèi)容積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用充放氣過程測試容積的方法，當(dāng)在已知測試壓力、氣源溫度、充氣口流量特性參數(shù)的情況下，往一個(gè)內(nèi)容積未知的容器充氣，根據(jù)達(dá)到規(guī)定壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小。在已知容積內(nèi)部氣體壓力、氣體溫度、放氣口流量特性參數(shù)的情況下，通過往大氣放氣，根據(jù)放到某一壓力的時(shí)間確定內(nèi)容積的大小。
文檔編號G01F17/00GK1779422SQ20041007287
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者陳乃克 申請人:博益(天津)氣動技術(shù)研究所有限公司