CN101718574A - 一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，特别涉及一种内置法测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，属于真空计量技术领域。将一个外接容器与变容室相连，外接容器与变容室抽真空本底，向变容室中通入气体，而后膨胀到外接容器并平衡，向变容室中通入气体，而后膨胀到外接容器并平衡，完成对内置法测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法。本发明方法采用等温膨胀技术，在工作环境下，将变容室容积的测量标准转化为可以精确测量的圆柱体容积，提高测量精度；测量过程中避免了使用水介质传递测量。

Description

一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法
技术领域
本发明的一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，特别涉及一种内置法测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，属于真空计量技术领域。
背景技术
在文献“德国联邦物理技术研究院(PTB)气体微流量计量评介，《真空科学与技术》，2003年第4期，第289页～294页”中，介绍了一种PTB恒压式气体流量计变容室波纹管容积的变化测量方法。该方法为称重测量法，方法如下：对变容室组件抽真空后充入经4次蒸馏和去气的水，用一个细管将波纹管组件与一个置于灵敏天平上的容器相连接，当波纹管被压缩时，水被挤入容器，在修正水的浮力和蒸发量后，通过测量天平上的水的质量以及密度得到变容室容积变化量。
这种方法的不足之处在于测量过程时，不能在原位置校准，需要将变容室从真空装置拆下，如此以来，真空系统暴露于大气，不利于真空系统的维持。其次，在测量时需要使用水介质，需要对波纹管进行工艺处理才能重新使用，导致测量值与实际使用值可能发生变化；再次，测量过程复杂，测量时间周期长，PTB在17年间总记仅进行了3次测量。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足，提出一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法。本发明利用气体等温膨胀原理，首先将一个容积为变容室容积1.5倍的外接容器与变容室相连，充入一定压力后膨胀到定容室，可以得到一个压力与容积等式；然后将一个圆柱体不锈钢棒，其容积已知，与定容室容积相当，放置在外接容器中，再充气膨胀后测量压力，得到第二个压力和容积的等式，两式联立既解出定容室容积值。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，其具体实施步骤如下：
1)将外接容器与变容室通过真空阀门相连，另一段密封，外接容器的容积v1为变容室容积v的1.5倍；
2)对外接容器与变容室抽真空至本底，真空度小于0.01Pa，向变容室中通入压力为p1的气体，p1的值通过压力计测量；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p2，p2的值通过压力计测量；
3)将外接容器的另一端打开，装入已知容积为v2的圆柱体，然后密封并对变容室及外接容器抽真空至本底，真空度小于0.01Pa；
4)向变容室中通入压力为p3的气体，p3的值通过压力计测量；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p4，p4的值通过压力计测量；则变容室容积为
V = p 2 p 4 V 2 ( p 1 p 4 - p 2 p 3 ) .
至此，就完成了对内置法测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明方法采用等温膨胀技术，在工作环境下，将变容室容积的测量标准转化为可以精确测量的圆柱体容积，提高测量精度；
(2)测量过程中避免了使用水介质传递测量；
(3)测量过程简单易行，通过采用原位测量，避免了变容室的拆卸，有利于真空系统的保持和维护；
(4)测量时间周期短，易于重复测量变容室容积，有利于测量精度的提高。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法的优选实施方式做进一步详细说明。
实施例
1)将外接容器一端与变容室通过真空阀门相连，另一段密封；外接容器的容积v1由变容室的容积确定，v1为变容室容积v的1.5倍；
2)对外接容器与变容室同时抽真空至本底，真空度小于0.01Pa，向变容室中通入压力p1的气体，p1的值通过压力计测量，p1＝11930.1Pa；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p2，p2的值通过压力计测量，p2＝4288.4Pa；
3)将外接容器的另一端打开，装入已知容积v2的圆柱体，v2＝15.11ml；装入圆柱体后，对外接容器进行密封，然后对变容室及外接容器抽真空至本底，真空度小于0.01Pa；
4)向变容室中通入压力为p3的气体，p3的值通过压力计测量，p3＝11908.5Pa；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p4，p4的值通过压力计测量，p4＝6950.2Pa；则变容室容积为 V = p 2 p 4 V 2 ( p 1 p 4 - p 2 p 3 ) = 14.14 ml .

Claims (1)

1.一种测量恒压式正压漏孔校准装置变容室容积的方法，其特征在于：
1)将外接容器与变容室通过真空阀门相连，另一段密封，外接容器的容积v1为变容室容积v的1.5倍；
2)对外接容器与变容室抽真空至本底，真空度小于0.01Pa，向变容室中通入压力为p1的气体，p1的值通过压力计测量；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p2，p2的值通过压力计测量；
3)将外接容器的另一端打开，装入已知容积为v2的圆柱体，然后密封并对变容室及外接容器抽真空至本底，真空度小于0.01Pa；
4)向变容室中通入压力为p3的气体，p3的值通过压力计测量；而后气体膨胀到外接容器，平衡后压力为p4，p4的值通过压力计测量；则变容室容积为 V = p 2 p 4 V 2 ( p 1 p 4 - p 3 p 3 ) .
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