專利名稱：氣體密度精密檢測與控制的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體密度精密檢測與控制的方法，以及這種方法所采用的裝置。
在空間探測、氣體分析及化工生產等技術領域中，經常需要對氣體的密度進行檢測。現有技術一般是使用壓力傳感器測量氣體壓力，即在被測容器處設置壓力傳感器，傳感器的輸出接放大電路，以得到壓力數值。而氣體的壓力與其溫度成函數關系，溫度數值在不斷變化，要得到氣體密度值，必需排除溫度因素。即壓力測量數值必需根據溫度的變化歸算后，才能得出氣體的密度值，這種方法難以實現自動控制。特別是在航天領域，例如人造衛星的星載X射線氣體探測器，其氣體密度的變化將影響測量能譜的結果；其工作環境溫度，在-30-+50之間呈大動態變化。在此條件下，傳統的測量方法無法實現精密測量和自動控制。
本發明的任務是提供一種利用壓力傳感器測量氣體密度的新方法，它應能自動排除溫度變化對測量結果的影響，實現在極端環境下(例如空間環境)氣體密度的精密測量與自動控制。本發明還同時提供該方法所使用的裝置。
完成上述發明任務的技術方案包括以下步驟(1)、設置一個標準容器，在標準溫度下對密封的標準容器充以定量的氣體；(2)、用壓力傳感器測出標準容器的壓力，作為氣體密度測量的基準點；(3)、用壓力傳感器測出被測容器的壓力；(4)、將兩個容器的壓力值進行比較，得到氣體的密度數值。
當環境溫度發生變化時，將引起標準容器傳感器壓力信號的變化，使測量基準點成為一條隨溫度變化的曲線。以此曲線為基準，校對被測容器壓力信號的變化曲線，即減去了溫度因數，從而得到被測容器中氣體的密度值。
需要自動控制時，再采用(5)(5)、用氣體密度值為參數控制被測容器與氣源之間的閥門，實現自動控制。
以上方法所用的裝置是；與現有技術相同，在被測容器處設置壓力傳感器，傳感器的輸出接放大電路，本發明的特征是設置有一個標準容器，在標準容器處設置同樣的壓力傳感器，其輸出接放大電路，兩個放大電路同時接入一個比較電路，比較電路的輸出即可直接換算成被測氣體的密度值。需自動控制時，將比較器的輸出接入控制電路，控制電路的輸出接被測容器與氣源之間閥門的驅動機構，即可實現自動控制。這里所說的標準容器應與被測容器處在相同環境中，特別是應處在同一等誒溫線上。兩個容器裝的氣體取好相同，但只要是都處在絕對氣體狀態，不同的氣體也可使用。這里所說的放大電路、比較電路、控制電路及閥門的驅動機構，均可采用現有技術中的電路和驅動機構。
本發明提供的方法和裝置，克服了用壓力傳感器測量氣體密度傳統方法的不足，能夠自動排除溫度變化對測量結果的影響，實現了在極端環境下(例如空間環境)氣體密度的精密測量與自動控制。本發明除在空間技術中應用外，在色譜、質譜測試領域也有應用前景。
現結合附圖與實施例作進一步說明。
圖1為實施例1工作原理方框圖；圖2為同一實施例裝置結構示意圖。
實施例1，星載軟X射線探測器的氣體密度控制，參照圖1、圖2；被測容器為軟X射線探測器的腔體1，它與標準容器2中均充有異丁烷氣體，在標準容器及腔體處分別設置壓力傳感器3-1、3-2，兩個傳感器的輸出分別接放大電路4-1、4-2，兩個放大電路同時接入一個電壓比較電路5，根據比較電路的輸出，即可得出被測氣體的密度值。將該數值接入控制電路6，用以控制探測器腔體1與氣源8之間的閥門7，即可實現自動控制。
權利要求
1.一種氣體密度精密檢測與控制的方法，其工作步驟是(1)、設置一個標準容器，在標準溫度下時密封的標準容器充以定量的氣體，(2)、用壓力傳感器測出標準容器的壓力，作為氣體密度測量的基準點，(3)、用壓力傳感器測出被測容器的壓力，(4)、將兩個容器的壓力值進行比較，得到氣體的密度數值。
2.按照權利要求1所述的氣體密度精密檢測與控制的方法，其特征是，再采用以下步驟用氣體密度值為參數控制被測容器與氣源之間的閥門，實現自動控制。
3.一種氣體密度精密檢測與控制的裝置，在被測容器處設置壓力傳感器，傳感器的輸出接放大電路，其特征是設置有一個標準容器，在標準容器處設置同樣的壓力傳感器，其輸出接放大電路，兩個放大電路同時接入一個比較電路。
4.按照權利要求3所述的氣體密度精密檢測與控制的裝置，其特征是將比較器的輸出接入控制電路，控制電路的輸出接被測容器與氣源之間閥門的驅動機構。
全文摘要
氣體密度精密檢測與控制的方法及其裝置;在標準溫度下對密封的標準容器充以定量氣體;用壓力傳感器分別測出標準容器與被測容器的壓力,將兩個壓力值進行比較,即得到氣體密度值。用該數值控制閥門,即實現自動控制。其裝置是在標準容器與被測容器處分別設置壓力傳感器,其輸出接放大電路,兩個放大電路同時接比較電路,再接控制電路。本發明能夠排除溫度變化對測量結果的影響,實現了氣體密度的精密測量與自動控制。
文檔編號G01M3/00GK1187621SQ97107248
公開日1998年7月15日 申請日期1997年12月30日 優先權日1997年12月30日
發明者顧福元, 唐和森, 宮一中 申請人:中國科學院紫金山天文臺