CN101487729A - 一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法 - Google Patents
一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种测量恒压式气体流量计波纹管体积变化的方法,属于真空计量技术领域。该方法利用气体等温膨胀原理,首先通过向变容室充入已知压力的气体。之后,将气体通入标准容器中,测得波纹管在自然状态下的变容室体积。然后,向变容室中处于自然状态下的波纹管内通入上述气体,并压缩波纹管,使波纹管体积发生变化,变容室内压力上升,从而测得波纹管体积变化量。本发明避免了使用水介质传递测量,且避免了变容室波纹管测量后使用前的除气、烘烤处理等工艺处理。测量过程简单易行,避免了变容室的拆卸,有利于真空***的保持和维护。测量时间周期短,通过去掉活塞与油室的动密封连接性能,减小了漏、放气,有利于测量精度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种恒压式气体流量计波纹管体积变化的测量方法,属于真空计量技术领域。
背景技术
在文献“德国联邦物理技术研究院(PTB)气体微流量计量评介,《真空科学与技术》,2003年第4期,第289页~294页”中,介绍了一种PTB恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化量的测定方法。该方法为称重测量法,方法如下:对波纹管组件抽真空后充入经4次蒸馏和去气的水,用一个细管将波纹管组件与一个置于灵敏天平上的容器相连接,当波纹管被压缩时,水被挤入容器,在修正水的浮力和蒸发量后,通过测量天平上的水的质量以及密度得到波纹管体积变化量。
这种方法的不足之处在于测量过程时,不能在原位置校准,需要将变容室从真空装置拆下,如此以来,真空***暴露于大气,不利于真空***的维持。其次,在测量时需要使用水介质,需要对波纹管进行工艺处理才能重新使用,导致测量值与实际使用值可能发生变化。再次,测量过程复杂,测量时间周期长,PTB在17年间总记仅进行了3次测量。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足,提出一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法。本发明方法利用气体等温膨胀原理,首先通过向变容室充入已知压力的气体,充入何种气体是由用户自行决定。之后,将气体通入标准容器中,测得波纹管在自然状态下的变容室体积。然后,向变容室中处于自然状态下的波纹管内通入上述气体,并压缩波纹管,使波纹管体积发生变化,变容室内压力上升,从而测得波纹管体积变化量。
本方明的恒压式气体流量计波纹管体积变化测量方法的步骤如下:
步骤一、对变容室、参考室管道及标准容积为V1的标准容器进行抽真空操作,V1的值由用户自行设定;
步骤二、在波纹管自然状态时,向变容室和参考室管道中通入压力为p的气体,p的值通过压力计测量得到;平衡变容室压力后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p0,然后将气体膨胀到步骤一中的标准容器中;待压力再次平衡后,通过差压式压力计记录该时刻的压力值p1,则变容室体积为
步骤三、对变容室和参考室管道进行抽真空操作;
步骤四、在波纹管自然状态时,向变容室和参考室管道中通入压力p2的气体,p2的值通过压力计测量;平衡变容室压力后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p3;然后,通过压缩波纹管,产生波纹管体积变化ΔV;待平衡压力后,通过差压式压力计记录该时刻的压力值p4,则变容室体积变化为
至此,就完成了对恒压式气体流量计波纹管体积变化的测量。
与已有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明方法采用等温膨胀技术,在工作环境下,通过测量气体压力和标准体积参数,得到变容室波纹管体积变化量,避免了使用水介质传递测量,且避免了变容室波纹管测量后使用前的除气、烘烤处理等工艺处理。
(2)测量过程简单易行,通过采用原位测量,避免了变容室的拆卸,有利于真空***的保持和维护。
(3)测量时间周期短,通过去掉活塞与油室的动密封连接性能,减小了漏、放气,有利于测量精度的提高。
附图说明
图1为本发明恒压式气体流量计波纹管体积变化测量方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法的优选实施方式做进一步详细说明。
本发明方法的优选实施方式,步骤如下
步骤一、对变容室、参考室管道及标准容积为V1的标准容器进行抽真空操作,V1的值由用户自行设定。其中,变容室和参考室管道内温度保持在23℃;变容室、参考室管道及标准容积V1的标准容器的真空度小于0.1Pa。
步骤二、在波纹管自然状态时,即波纹管的真空度为1个标准大气压、温度为23℃时,向变容室和参考室管道中通入压力为p的气体,p的值通过绝压式压力计测量得到,压力p要求小于绝压式压力计的最大测量值;平衡变容室压力后,通过差压式压力计记录该时刻的压力值p0,然后将气体膨胀到步骤一中的标准容器中;待气体压力再次平衡后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p1,则变容室体积为
步骤三、对变容室和参考室管道进行抽真空操作,真空度小于0.1Pa。
步骤四、在波纹管自然状态时,即波纹管的真空度为一个标准大气压、温度为23℃时,向变容室和参考室管道中通入压力p2的气体,p2的值通过绝压式压力计测量;平衡变容室压力后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p3;然后,通过压缩波纹管产生波纹管体积变化ΔV,其中,波纹管的压缩范围不超过波纹管自然状态下其长度的1/10;平衡气体压力后,通过压力测量仪器(如差压式压力计)记录该时刻的压力值p4,则变容室体积变化为
实施例
步骤一、通过抽气***变容室、参考室管道及标准容积为V1=1.006l的标准容器进行抽真空操作,真空度为0.01Pa;
步骤二、在波纹管自然状态时,通过供气***向变容室和参考室管道3通入压力值为p的N2,由绝压式压力计测量得p=153.04Pa;平衡变容室压力,由差压式压力计记录到该时刻的压力值p0为-0.03Pa;然后膨胀到上述标准容器,再次平衡后,由差压式压力计记录到该时刻的压力值p1为-130.03Pa,则变容室体积为
步骤三、通过抽气***对变容室、参考室管道进行抽真空操作,真空度为0.01Pa;
步骤四、在波纹管自然状态时,通过供气***向变容室(体积V值为1.178l)和参考室管道中通入压力值为p2的N2,由绝压式压力计测量得p2=153.04Pa;然后平衡变容室压力,由差压式压力计记录到该时刻的压力值p3=-0.05Pa。之后,通过平动机构对波纹管进行压缩,压缩量为8mm,产生波纹管体积变化ΔV,平衡压力后,由差压式压力计记录到该时刻的压力值p4=20.30Pa,则变容室体积变化
Claims (6)
1、一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于包括下列步骤:
步骤一、对变容室、参考室管道及标准容积为V1的标准容器进行抽真空操作,V1的值由用户自行设定;
步骤二、在波纹管自然状态时,向变容室和参考室管道中通入压力为p的气体,p的值通过压力计测量得到;平衡变容室压力后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p0,然后将气体膨胀到步骤一中的标准容器中;待压力再次平衡后,通过差压式压力计记录该时刻的压力值p1,则变容室体积为
步骤三、对变容室和参考室管道进行抽真空操作;
步骤四、在波纹管自然状态时,向变容室和参考室管道中通入压力p2的气体,p2的值通过压力计测量;平衡变容室压力后,通过差压式压力计测量该时刻的压力值p3;然后,通过压缩波纹管,产生波纹管体积变化ΔV;待平衡压力后,通过差压式压力计记录该时刻的压力值p4,则变容室体积变化为
2、根据权利要求1所述的一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于:在步骤一中,变容室和参考室管道内温度保持在23℃。
3、根据权利要求1所述的一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于:在步骤一中,变容室、参考室管道及标准容积V1的标准容器的真空度小于0.1Pa。
4、根据权利要求1所述的一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于:在步骤二中,波纹管自然状态是温度为23℃,压力为1个标准大气压。
5、根据权利要求1一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于:在步骤三中,变容室和参考室管道的真空度小于0.1Pa。
6、根据权利要求1一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量方法,其特征在于:在步骤四中,波纹管的压缩量不超过波纹管自然状态下其长度的1/10。
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