一種不規則容器的容積測量系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測量系統，具體涉及一種不規則容器的容積測量系統及方法。屬于測量技術領域。
【背景技術】
[0002]目前測量容器容積的方法主要有三種:微(零)壓差比較法、電腦模擬容積測量法、注水注液測量法。
[0003]微(零)壓差比較法是用兩個盛有相同壓力氣體的體積相同的容器分別與可調容積的比較容器和待測容器連通，比較容器和待測容器之間設有微壓差計，調節比較容器的容積使壓差為零，從而根據波義耳定律得出待測容器容積等于比較容器當前容積。這種方法有以下缺點:1、波義耳定律(在密閉容器中的定量氣體，在恒溫下，氣體的壓強和體積成反比)成立的條件是在恒溫狀態下，該方法并沒有恒定溫度;2、該方法忽略了管路的容積，對測量結果有一定影響；3、要使比較容器和待測容器的壓差為零，必須調節比較容器，使其體積等于待測容器，為了測量各種體積的待測容器，比較容器的體積必須有較大的調節范圍，必然會影響到比較容器調節的精度。
[0004]電腦模擬容積測量法是用三維軟件建立數學模型的方法計算體積，但是產品成型后會有一定程度的變形，電腦模擬不能真實的反映待測容器的有效容積。
[0005]注液法存在氣腔體和液體灑濺等情況，測量不夠精確，且對容器的后期處理較為麻煩，測量效率較低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種不規則容器的容積測量系統。
[0007]本發明還提供了一種利用該容積測量系統測量不規則容器的容積的方法，在恒溫恒壓環境下，采用充壓法，利用波義耳定律計算出被測容器的容積，測量精度高。
[0008]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
[0009]—種不規則容器的容積測量系統，其設置于恒溫恒壓實驗室中，包括依次連通的供壓裝置、加壓罐和待測容器，所述加壓罐上連接壓力表I，供壓裝置和加壓罐之間設有供壓閥門，加壓罐和待測容器之間設有加壓閥門。
[0010]所述恒溫恒壓實驗室內設有溫度計和壓力表II。
[0011]所述待測容器為不規則容器。
[0012]所述壓力表I為六位數字液晶顯示的精密壓力表。
[0013]—種利用上述容積測量系統測量不規則容器的容積的方法，具體步驟如下:
[0014](I)設定恒溫恒壓實驗室的溫度To和壓力Po，并在測量過程中保持恒定，待測容器內的初始壓力即為Po;
[0015](2)關閉加壓閥門，打開供壓閥門，開啟供壓裝置給加壓罐供壓，達到設定壓后關閉供壓閥門，其中P1SPo;
[0016](3)打開加壓閥門，加壓罐給待測容器供壓，壓力達到平衡后，從壓力表I讀取加壓罐和待測容器的壓力P2;
[0017](4)計算待測容器的容積:根據波義耳定律，建立方程AW+Vd+PMVo+VdzPWo+V1+V2+V3)，根據方程得出Vo = [ (P1-P2) (V1+V2) / (P2-Po) ] -V3;式中，Vo為待測容器容積，Vi為加壓罐容積，V2為連接加壓罐的管路容積，V3為連接待測容器的管路容積。
[0018]所述步驟(I)中，利用溫度計和壓力表II監控實驗室內的溫度和壓力，以保持恒定。
[0019]所述步驟(3)中，待測容器為不規則容器。
[0020]所述步驟(3)中，所述壓力表I為六位數字液晶顯示的精密壓力表。
[0021]所述步驟(4)中，V2為加壓罐與供壓閥門之間，以及與加壓閥門之間的管路容積之和。
[0022]所述步驟(4)中，V3為待測容器與加壓閥門之間的管路容積。
[0023]本發明的有益效果:
[0024]本發明利用氣體特性測量被測容器的容積，測量后不需要對被測容器進行后期處理，提高了測量效率;在恒溫恒壓環境中測量，避免了溫度對氣體狀態的影響；不需要比較容器，結構比較簡單，并且避免了比較容器調節范圍過大造成的誤差;將管路的容積也計算在內，測量結果更加精確。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的測量系統示意圖；
[0026]其中，I為供壓裝置，2為供壓閥門，3為加壓罐，4為壓力表1，5為加壓閥門，6為待測容器，7為恒溫恒壓實驗室。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，并不對其內容進行限定。
[0028]實施例:
[0029]如圖1所示，本發明的容積測量系統設置于恒溫恒壓實驗室7中，包括依次連通的供壓裝置1、加壓罐3和不規則待測容器6，加壓罐3上連接六位數字液晶顯示的精密壓力表I4(其量程為0.1?6Mpa，精度等級為0.005%,即十萬分之五級，誤差范圍為土300Pa，如實驗壓力為3Mpa左右，測量誤差僅在萬分之一左右)，供壓裝置I和加壓罐3之間設有供壓閥門2，加壓罐3和待測容器6之間設有加壓閥門5。恒溫恒壓實驗室7內設有溫度計和壓力表II，以監控實驗室內的溫度和壓力，使其保持恒定。其中，供壓裝置I為用于提供氣體壓力的裝置，例如空壓機或氣栗。
[0030]本發明的容積測量系統的具體操作步驟如下:
[0031](I)設定恒溫恒壓實驗室7的溫度To和壓力Po，并在測量過程中利用溫度計和壓力表II監控實驗室內的溫度和壓力，以保持恒定，待測容器內的初始壓力即為Po;
[0032](2)關閉加壓閥門5，打開供壓閥門2，開啟供壓裝置I給加壓罐3供壓，達到設定壓力卩!后關閉供壓閥門2，其中P1SP0;
[0033](3)打開加壓閥門5，加壓罐3給不規則的待測容器6供壓，壓力達到平衡后，從六位數字液晶顯示的精密壓力表I 4讀取加壓罐3和不規則待測容器6的壓力P2;
[0034](4)計算不規則待測容器6的容積:根據波義耳定律，建立方程:P1 (VdV2)+Po (V0+V3) = P2 (V0+V1+V2+V3)，根據方程得出 Vo = [ (P1-P2) (V1+V2)/(P2-Po)] -V3;式中，Vo為不規則待測容器6容積，％為加壓罐3容積，V2為連接加壓罐3的管路容積(加壓罐與供壓閥門之間，以及與加壓閥門之間的管路容積之和)，V3為連接不規則待測容器6的管路容積(待測容器與加壓閥門之間的管路容積)。
[0035]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種不規則容器的容積測量系統，其特征在于，其設置于恒溫恒壓實驗室中，包括依次連通的供壓裝置、加壓罐和待測容器，所述加壓罐上連接壓力表I，供壓裝置和加壓罐之間設有供壓閥門，加壓罐和待測容器之間設有加壓閥門。2.根據權利要求1所述的容積測量系統，其特征在于，所述恒溫恒壓實驗室內設有溫度計和壓力表II。3.根據權利要求1所述的容積測量系統，其特征在于，所述待測容器為不規則容器。4.根據權利要求1所述的容積測量系統，其特征在于，所述壓力表I為六位數字液晶顯示的精密壓力表。5.—種利用權利要求1?4中任一項權利要求所述的容積測量系統測量不規則容器的容積的方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)設定恒溫恒壓實驗室的溫度To和壓力Po，并在測量過程中保持恒定，待測容器內的初始壓力即為Po; (2)關閉加壓閥門，打開供壓閥門，開啟供壓裝置給加壓罐供壓，達到設定壓力丹后關閉供壓閥門，其中P1SPo; (3)打開加壓閥門，加壓罐給待測容器供壓，壓力達到平衡后，從壓力表I讀取加壓罐和待測容器的壓力P2; ⑷計算待測容器的容積:根據波義耳定律，建立方程:Pim+Vd+PMVo+VdzPKVo+Vi+V2+V3)，根據方程得出Vo= [(P1-P2) (VdV2)Z(P2-Po) ]-V3;式中，Vo為待測容器容積，V1為加壓罐容積，V2為連接加壓罐的管路容積，V3為連接待測容器的管路容積。6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，利用溫度計和壓力表II監控實驗室內的溫度和壓力，以保持恒定。7.根據權利要求5所述的方法，所述步驟(3)中，待測容器為不規則容器。8.根據權利要求5所述的方法，所述步驟(3)中，所述壓力表I為六位數字液晶顯示的精密壓力表。9.根據權利要求5所述的方法，所述步驟(4)中，V2為加壓罐與供壓閥門之間，以及與加壓閥門之間的管路容積之和。10.根據權利要求5所述的方法，所述步驟(4)中，V3為待測容器與加壓閥門之間的管路容積。
【專利摘要】本發明公開了一種不規則容器的容積測量系統及方法，其在恒溫恒壓環境下，采用充壓法，利用波義耳定律計算出被測容器的容積，測量精度高。其設置于恒溫恒壓實驗室中，包括依次連通的供壓裝置、加壓罐和待測容器，加壓罐上連接壓力表I，供壓裝置和加壓罐之間設有供壓閥門，加壓罐和待測容器之間設有加壓閥門。
【IPC分類】G01F17/00
【公開號】CN105628129
【申請號】CN201510996891
【發明人】吳波, 彭鵬, 儲有為, 楊冬, 劉定
【申請人】安徽威邁光機電科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月23日