CN1090758C - 气体密度精密检测与控制的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
气体密度精密检测与控制的方法及其装置:在标准温度下对密封的标准容器充以定量气体;用压力传感器分别测出标准容器与被测容器的压力。将两个压力值进行比较,即得到气体密度值。用该数值控制阀门,即实现自动控制。其装置是在标准容器与被测容器处分别设置压力传感器,其输出接放大电路,两个放大电路同时接比较电路,再接控制电路。本发明能够排除温度变化对测量结果的影响,实现了气体密度的精密测量与自动控制。
Description
本发明涉及一种气体密度精密检测与控制的方法,以及这种方法所采用的装置。
在空间探测、气体分析及化工生产等技术领域中,经常需要对气体的密度进行检测。现有技术一般是使用压力传感器测量气体压力,即在被测容器处设置压力传感器,传感器的输出接放大电路,以得到压力数值。而气体的压力与其温度成函数关系,温度数值在不断变化,要得到气体密度值,必需排除温度因素。即压力测量数值必需根据温度的变化归算后,才能得出气体的密度值,这种方法难以实现自动控制。特别是在航天领域,例如人造卫星的星载X射线气体探测器,其气体密度的变化将影响测量能谱的结果;其工作环境温度,在-30-+50之间呈大动态变化。在此条件下,传统的测量方法无法实现精密测量和自动控制。
本发明的任务是提供一种利用压力传感器测量气体密度的新方法,它应能自动排除温度变化对测量结果的影响,实现在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明还同时提供该方法所使用的装置。
完成上述发明任务的技术方案包括以下步骤:
(1)、设置一个标准容器,在标准温度下对密封的标准容器充以定量的气体,标准容器与被测容器处在同一等温线上;
(2)、用压力传感器测出标准容器的压力,作为气体密度测量的基准点;
(3)、用压力传感器测出被测容器的压力;
(4)、将两个容器的压力值进行比较,得到气体的密度数值。
当环境温度发生变化时,将引起标准容器传感器压力信号的变化,使测量基准点成为一条随温度变化的曲线。以此曲线为基准,校对被测容器压力信号的变化曲线,即减去了温度因数,从而得到被测容器中气体的密度值。
需要自动控制时,再采用(5):
(5)、用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门,实现自动控制。
以上方法所用的装置是:与现有技术相同,在被测容器处设置压力传感器,传感器的输出接放大电路,本发明的特征是:设置有一个标准容器,在标准容器处设置同样的压力传感器,其输出接放大电路,两个放大电路同时接入一个比较电路,比较电路的输出即可直接换算成被测气体的密度值。需自动控制时,将比较器的输出接入控制电路,控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构,即可实现自动控制。这里所说的标准容器应与被测容器处在相同环境中,特别是应处在同一等温线上。两个容器装的气体最好相同,但只要是都处在绝对气体状态,不同的气体也可使用。这里所说的放大电路、比较电路、控制电路及阀门的驱动机构,均可采用现有技术中的电路和驱动机构。
本发明提供的方法和装置,克服了用压力传感器测量气体密度传统方法的不足,能够自动排除温度变化对测量结果的影响,实现了在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明除在空间技术中应用外,在色谱、质谱测试领域也有应用前景。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1工作原理方框图;
图2为同一实施例装置结构示意图。
实施例1,星载软X射线探测器的气体密度控制,参照图1、图2:被测容器为软X射线探测器的腔体1,它与标准容器2中均充有异丁烷气体,在标准容器及腔体处分别设置压力传感器3-1、3-2,两个传感器的输出分别接放大电路4-1、4-2,两个放大电路同时接入一个电压比较电路5,根据比较电路的输出,即可得出被测气体的密度值。将该数值接入控制电路6,用以控制探测器腔体1与气源8之间的阀门7,即可实现自动控制。
Claims (4)
1、一种气体密度精密检测与控制的方法,其工作步骤是:
(1)、设置一个标准容器,在标准温度下对密封的标准容器充以定量的气体,标准容器与被测容器处在同一等温线上,
(2)、用压力传感器测出标准容器的压力,作为气体密度测量的基准点,
(3)、用压力传感器测出被测容器的压力,
(4)、将两个容器的压力值进行比较,得到气体的密度数值。
2、按照权利要求1所述的气体密度精密检测与控制的方法,其特征是,再采用以下步骤:用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门,实现自动控制。
3、一种气体密度精密检测与控制的装置,在被测容器处设置压力传感器,传感器的输出接放大电路,其特征是:设置有一个标准容器,在标准容器处设置同样的压力传感器,其输出接放大电路,两个放大电路同时接入一个比较电路。
4、按照权利要求3所述的气体密度精密检测与控制的装置,其特征是:将比较器的输出接入控制电路,控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构。
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《现代计量学概论》第1版 1987.10.1 鲁绍曾,中国计量出版社 * |
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