专利名称：利用充放气过程测试容积的方法
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。
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。

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。
V=P0ΔP0VC]]>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＝PLP0VL泄漏至大气的体积。
两边同除以TΔP0VT=VLTP0]]>又因为VLT=L]]>所以ΔP0VT=LP0]]>V=TLP0ΔP0]]>式中V被测物容积。
当然，也可用计算机实现该方案。


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。
具体实施例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。
V=P0ΔP0VC]]>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＝VLP0VL泄漏至大气的体积。
两边同除以TΔP0VT=VLTP0]]>又因为VLT=L]]>所以ΔP0VT=LP0]]>V=TLP0ΔP0]]>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，t1=7.3016VSRT10[(p10p1)1/7-1]]]>当1≥p2/p1＞b时，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、通过计算机系统实现；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系统完成。
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系统完成。
权利要求
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。
全文摘要
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。
文档编号G01F17/00GK1779422SQ20041007287
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者陈乃克 申请人:博益(天津)气动技术研究所有限公司