CN1779422A - 利用充放气过程测试容积的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用充放气过程测试容积的方法,当在已知测试压力、气源温度、充气口流量特性参数的情况下,往一个内容积未知的容器充气,根据达到规定压力的时间确定内容积的大小。在已知容积内部气体压力、气体温度、放气口流量特性参数的情况下,通过往大气放气,根据放到某一压力的时间确定内容积的大小。
Description
(一)技术领域:
本发明属于一种测试容积的方法,特别涉及一种利用充放气过程测试容积的方法。
(二)背景技术:
目前测量一个容器的内容积的方法多种多样,比如可以直接量尺寸,或者往容器里倒水等,但都有一定的缺点,有的容器形状不规则,不能用量尺寸的方法解决,有的容器里面不能接触水,所有不能用倒水的方法测量,而容积是一个很重要的参数,在流体控制领域,有时需要知道一个容器的内容积,以确定与其相关的其他参数,如气密检漏仪,若知道被测物容积,则可以确定检测时需要设置的一些参数。本发明是在已知气体压力的前提下,通过充气或放气的时间决定内容积的大小。
(三)发明内容:
本发明的目的在于提供一种利用充放气过程测试容积的方法,使得上述提到的缺点得以克服。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:
一种利用充放气过程测试容积的方法,当在已知测试压力、气源温度、充气口流量特性参数的情况下,往一个内容积未知的容器充气,根据达到规定压力的时间确定内容积的大小。
在已知容积内部气体压力、气体温度、放气口流量特性参数的情况下,通过往大气放气,根据放到某一压力的时间确定内容积的大小。
测定方法所用仪器为气密检漏仪,测量过程为:当气密检漏仪装有容积校正装置时。平衡阀首先关闭,容积校正装置改变已知容积Vc,这时,读取差压传感器压降ΔP0。
根据P0(V+VC)=(P0+ΔP0)V
式中:P0:大气压。
式中:V:被测物容积。
当气密检漏仪装有标准漏孔时。首先进行加压,然后平衡阀关闭。
已知标准漏孔在测试压力PT时,流量为L。
在检测时间T内,差压传感器压降为ΔP0。
PTV=(PT-ΔP0)V+PLP0
所以 ΔP0V=PLP0 VL:泄漏至大气的体积。
两边同除以T
又因为
所以
式中:V:被测物容积。
当然,也可用计算机实现该方案。
(四)附图说明:
附图1为本发明所说的气密检漏仪的结构框图;
附图2为实施例3即计算机实现方案框图;
附图3是本发明所说的计算机程序流程图。
其中1为加压阀,2、3为平衡阀,4为差压传感器,5、6为球阀,7为标准漏孔或容积校正装置,8为显示控制部分,9为压力传感器。
(五)具体实施方式:
下面通过具体实施例对本发明作进一步描述:
实施例1、通过充气时间决定内容积的大小,
在已知测试压力、气源温度、充气口流量特性参数的情况下,需要用充气时间测定内容积大小;
首先往一个内容积未知的容器中充气;
用气密检漏仪测定容器内的压力;所说的气密检漏仪包括加压阀1、平衡阀2与3、差压传感器4、球阀5与6、显示控制部分8、压力传感器9,容积校正装置或标准漏孔7;
然后利用气密检漏仪内装软件计算出未知容器的内容积。
上述所说控制单片机的程序包括以下步骤:
首先程序启动;
然后程序初始化;
然后操作进入自动计算界面,输入参数;
然后选择容积测试方法,即充气式;
充压式检测启动;然后打开充气阀,充气并记录时间,如果到达设定压力,则停止充气并计算时间;然后计算被测物容积;然后结束;
具体过程为:若框图中7为容积校正装置。平衡阀首先关闭,容积校正装置改变已知容积Vc,这时,读取差压传感器压降ΔP0。
根据P0(V+VC)=(P0+ΔP0)V
式中:P0:大气压。
式中:V:被测物容积。
若框图中7为标准漏孔。首先进行加压,然后平衡阀关闭。
已知标准漏孔在测试压力PT时,流量为L。
在检测时间T内,差压传感器压降为ΔP0。
PTV=(PT-ΔP0)V+VLP0
所以 ΔP0V=VLP0 VL:泄漏至大气的体积。
两边同除以T
又因为
所以
式中:V:被测物容积。
实施例2、通过放气的时间决定内容积的大小,
在已知容积内部气体压力、气体温度、放气口流量特性参数的情况下,通过往大气放气,根据放到某一压力的时间确定内容积的大小,具体方法为:
首先向大气放气;
用气密检漏仪测定容器内的排气后的压力;
然后利用气密检漏仪内装软件计算出未知容器的内容积。
上述所说控制单片机的程序包括以下步骤:
首先程序启动;
然后程序初始化;
然后操作进入自动计算界面,输入参数;
然后选择容积测试方法,即排气式;
如果选择排气式,则排气式检测启动;然后打开充气阀开始充气,到达设定压力,则开始平衡,如果到达设定平衡时间,则开始排气记录时间,如果到达大气压力,则停止排气并计算用时;然后计算被测物容积;然后结束。
排气时间与内容积的关系公式为:
当p2/p1≤b时,
当1≥p2/p1>b时,
t1、t2-排气时间;
b-临界压力比;
V-被测物容积(包括管路);
S-气路壅塞流态下的有效截面积;
R-气体常数,对空气,R=287N·m/(kg·k);
T10-容积内初始温度;
P10-容积内初始压力;
p1-放气时容积内压力;
p2-大气压力;
实施例3、通过计算机***实现;
使用计算机也可以实现同样的功能,得相对应的结果。只是人机界面和控制逻辑由计算机***完成。
在已知测试压力、气源温度、充气口流量特征参数的情况下,计算机控制外部电磁阀向被测物充气,通过传感器检知容器内压力,记录充气时间,然后利用软件计算出未知容器的内容积,具体同实施例1,不同于实施例1的是人机界面和控制逻辑由计算机***完成。
Claims (5)
1、一种利用充放气过程测试容积的方法,当在已知测试压力、气源温度、充气口流量特性参数的情况下,往一个内容积未知的容器充气,根据达到规定压力的时间确定内容积的大小;在已知容积内部气体压力、气体温度、放气口流量特性参数的情况下,通过往大气放气,根据放到某一压力的时间确定内容积的大小。
2、根据权利要求1所说的一种利用充放气过程测试容积的方法,其特征在于所说的测定方法所用仪器为气密检漏仪。
3、根据权利要求2所说的一种利用充放气过程测试容积的方法,其特征在于所说的气密检漏仪包括加压阀(1)、平衡阀(2)与(3)、差压传感器(4)、球阀(5)与(6)、显示控制部分(8)、压力传感器(9),容积校正装置或标准漏孔(7);其中显示控制部分(8)中装有能自动计算容积的软件。
4、根据权利要求3所说的一种利用充放气过程测试容积的方法,其特征在于所说的软件的程序包括:首先程序启动;
然后程序初始化;
然后操作进入自动计算界面,输入参数;
然后选择容积测试方法,即排气式或充气式;
如果选择充气式,则充压式检测启动;然后打开充气阀,充气并记录时间,如果到达设定压力,则停止充气并计算时间;然后计算被测物容积;然后结束;
如果选择排气式,则排气式检测启动;然后打开充气阀开始充气,到达设定压力,则开始平衡,如果到达设定平衡时间,则开始排气记录时间,如果到达大气压力,则停止排气并计算用时;然后计算被测物容积;然后结束。
5、根据权利要求1所说的一种利用充放气过程测试容积的方法,其特征在于可用计算机实现该方案;在已知测试压力、气源温度、充气口流量特征参数的情况下,计算机控制外部电磁阀向被测物充气,通过传感器检知容器内压力,记录充气时间,然后利用软件计算出未知容器的内容积。
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