專利名稱：一種高精度測量容器容積的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種微(零)壓差比較法測量容器容積的裝置，可用于批量容器容積的精確測量，尤其適宜于其在線測量和超高精度要求的檢測，本方法可以滿足精確測量時對測量效率的高要求并對被測容器沒有任何影響。
背景技術：
目前，測量容器容積的方法很多，最基本的方法就是稱量法，即稱量其加滿液體 (一般為水)前后的重量來確定其容積的方法，這種方法雖然能保證較為準確的測量容積， 但對容器的后期處理較麻煩，并且測量效率低；其它的如充氣加壓測壓法、真空充氣加壓測壓法等，都依賴壓力計的超高精度，但因其測量范圍大(1大氣壓為lOOOOOPa)，即使萬分級的精度誤差也是以數(shù)十帕記，甚至更微小誤差都會導致其測量精度大受影響，特別是使用多個壓力計或多個壓力值的情況下，更容易形成誤差的累積，造成測量精度的較大波動和精度低，目前并沒有專用的能高精度測量容器容積的裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供種高精度測量容器容積的裝置，減少由于壓力計的測量精度而造成的測量誤差，采用微(零)差壓比較法的方式，利用充壓法(充氣或者抽真空)在同一操作環(huán)境體系下測出其壓力差，用波義耳定律計算出被測容器容積，提高測量精度。為了解決上述技術問題，本實用新型的一種高精度測量容器容積的裝置，包括能產(chǎn)生氣體壓力的供壓系統(tǒng)、貯壓罐、供壓罐，供壓系統(tǒng)與貯壓罐連通，貯壓罐通過供壓罐閥門與供壓罐連通，還包括有兩個已知同容積的加壓罐、已知容積的比較罐、待測容積的容器、壓力計、微壓差計，其中，兩加壓罐并聯(lián)，一加壓罐通過其加壓罐閥門與供壓罐連通，另一加壓罐通過其加壓罐閥門與供壓罐連通；比較罐通過比較罐閥門與一加壓罐連通，比較罐上連接有壓力計，待測容積的容器通過待測容積的容器閥門與另一加壓罐連通，比較罐與待測容積的容器分別與微壓差計串聯(lián)。比較罐為精確測量的和被測容積大小一致的容器，可選擇批量被測容器中的一個。采用上述結(jié)構(gòu)的裝置，是在同一操作環(huán)境體系下能測出各自的壓力，然后采用波義耳定律計算得到被測容器容積。本方法之核心是巧妙的利用微(零)壓差為計算核心來計算被測容器容積，研究計算公式可以看出，壓差計的誤差對測量結(jié)果影響極其微小，可采用普通精度壓力計即可，相比原來的直接利用壓力計測壓后來計算被測容器容積而言，提高測量精度，尤其適宜于其在線測量和超高精度要求的檢測，可用于批量容器容積的精確測量，尤其適宜于其在線測量和超高精度要求的檢測，本方法可以滿足高精確測量的同時對測量效率的高要求并對被測容器沒有任何影響。進一步，限定上述裝置中，所述的比較罐外連通有可調(diào)容器，可調(diào)容器由密封腔、 活塞及調(diào)節(jié)柄構(gòu)成，調(diào)節(jié)柄可以采用自動控制系統(tǒng)操控運做，使調(diào)節(jié)柄自動調(diào)節(jié)活塞在密封腔內(nèi)移動，調(diào)整可調(diào)容器容積，可以使微壓差為零，記錄可調(diào)容器容積的變化，更方便直接計算出被測容器體積。本實用新型與現(xiàn)有的技術相比，壓力計精度對測量結(jié)果的影響更小，測量精度更
尚ο
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型技術方案進一步說明

圖1是本實用新型一種高精度測量容器容積的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中比較罐外連通有調(diào)容器的示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示的具體實施方式
，本實用新型這種高精度測量容器容積的裝置， 包括能產(chǎn)生氣體壓力的供壓系統(tǒng)1、貯壓罐2、供壓罐3，供壓系統(tǒng)1與貯壓罐2連通，貯壓罐 2通過供壓罐閥門31與供壓罐3連通，還包括有兩個已知同容積的加壓罐4和5、已知容積的比較罐6、待測容積的容器8、壓力計62、微壓差計9，其中，加壓罐4通過加壓罐閥門41 與供壓罐3連通，加壓罐5通過加壓罐閥門51與供壓罐3連通，加壓罐4與加壓罐5并聯(lián)； 比較罐6通過比較罐閥門63與加壓罐4連通，比較罐6上串聯(lián)有壓力計62，比較罐6外連通有可調(diào)容器7，可調(diào)容器7由密封腔71、活塞72及調(diào)節(jié)柄73構(gòu)成，調(diào)節(jié)柄73與其動力執(zhí)行機構(gòu)連接，調(diào)節(jié)手柄73調(diào)節(jié)活塞72可密封的在密封腔內(nèi)活動。待測容積的容器8通過待測容積的容器閥門81與加壓罐5連通，比較罐6與待測容積的容器8并聯(lián)后分別與微壓差計9串聯(lián)，微壓差計9的微壓差計量程為0 Pa 2000 Pa。本實用新型的裝置操作步驟如下步驟1)開啟供壓系統(tǒng)1給貯壓罐2供壓(充氣或者抽真空)，達到規(guī)定壓力時關閉；步驟2)打開供壓罐閥門31使貯壓罐2供給供壓罐3壓力至規(guī)定值關閉；步驟3)打開加壓罐閥門41、51，供壓罐給兩個加壓罐4、5相同壓力并達到壓力平衡后關閉加壓罐閥門41、51 ；此時，已知兩個加壓罐4、5的體積都為V0、壓力都為PO ；步驟4)打開比較罐閥門63和待測容積的容器閥門81，兩個加壓罐4、5各自給比較罐6和被測容器8加壓(正壓或負壓)并各自達到壓力平衡；此時，設環(huán)境大氣壓為P，已知比較罐的容積為VI，假定被測容器體積為V2 ；記錄壓差計測量數(shù)據(jù)為P1、微壓差計測量數(shù)據(jù)為Δ P;步驟5)計算被測容器體積根據(jù)波義耳定律，可建立方程PO VO+ VlP = (P+ Pl) (VI+ V0)①PO VO+ V2P = (P+ Pl+ Δ P) (V2+ V0)②根據(jù)方程①和②，可以得出V2= (P1V1- Δ PVO) / (Pl+ Δ P)③步驟6)調(diào)節(jié)可調(diào)容器，使Δ P為零，可調(diào)容積變化用Δ Vl表示V2=V1+ Δ Vl下面是采用本實用新型的裝置和方法測出的被測罐的體積V2與實際被測罐的體積之間的差距數(shù)值，僅用于說明采用不同量程壓力計對測出數(shù)據(jù)的影響很小。
權利要求1.一種高精度測量容器容積的裝置，包括能產(chǎn)生氣體壓力的供壓系統(tǒng)(1)、貯壓罐 (2)、供壓罐(3)，供壓系統(tǒng)(1)與貯壓罐(2)連通，貯壓罐(2)通過供壓罐閥門(31)與供壓罐(3)連通，其特征在于，還包括有兩個已知同容積的加壓罐(4)和(5)、已知容積的比較罐(6)、待測容積的容器(8)、壓力計(62)、微壓差計(9)，其中，加壓罐(4)通過加壓罐閥門 (41)與供壓罐(3)連通，加壓罐(5)通過加壓罐閥門(51)與供壓罐(3)連通，加壓罐(4)與加壓罐(5)并聯(lián)；比較罐(6)通過比較罐閥門(63)與加壓罐(4)連通，比較罐(6)上連接有壓力計(62)，待測容積的容器(8)通過待測容積的容器閥門(81)與加壓罐(5)連通，比較罐 (6)與待測容積的容器(8)分別與微壓差計(9)串聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1所述的高精度測量容器容積的裝置，其特征在于所述的比較罐(6) 外連通有可調(diào)容器(7)，可調(diào)容器(7)由密封腔(71)、活塞(72)及調(diào)節(jié)柄(73)構(gòu)成，調(diào)節(jié)柄 (73)與活塞(72)有活動連接，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)柄(73)可以使活塞(72)在密封腔內(nèi)移動。
3.根據(jù)權利要求1所述的高精度測量容器容積的裝置，其特征在于所述的微壓差計 (9)的微壓差計量程為0 Pa 20001 。
專利摘要本實用新型專利涉及一種微(零)壓差的比較法測量容器容積的裝置，適用于批量容器容積的精確測量，更適宜于其在線測量，本裝置包括供壓系統(tǒng)、貯壓罐、供壓罐、加壓罐、比較罐、可調(diào)容器、可調(diào)容器的執(zhí)行和檢測機構(gòu)、被測容器、控制系統(tǒng)、閥、壓差計、微壓差計組成。供壓系統(tǒng)給貯壓罐提供壓力并到規(guī)定值，貯壓罐供給供壓罐壓力到規(guī)定值，供壓罐與兩個加壓罐相連，打開閥至壓力平衡后關閉閥門，兩個加壓罐分別與比較罐和被測容器相連，打開閥至各自壓力平衡后關閉閥門，記錄壓差計、微壓差計數(shù)值，用波義耳定律計算被測容器容積。
文檔編號G01F17/00GK202126292SQ20112023273
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權日2011年7月5日
發(fā)明者葉興林 申請人:葉興林