CN1090758C - 气体密度精密检测与控制的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
气体密度精密检测与控制的方法及其装置：在标准温度下对密封的标准容器充以定量气体；用压力传感器分别测出标准容器与被测容器的压力。将两个压力值进行比较，即得到气体密度值。用该数值控制阀门，即实现自动控制。其装置是在标准容器与被测容器处分别设置压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接比较电路，再接控制电路。本发明能够排除温度变化对测量结果的影响，实现了气体密度的精密测量与自动控制。
Description
本发明涉及一种气体密度精密检测与控制的方法，以及这种方法所采用的装置。
在空间探测、气体分析及化工生产等技术领域中，经常需要对气体的密度进行检测。现有技术一般是使用压力传感器测量气体压力，即在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，以得到压力数值。而气体的压力与其温度成函数关系，温度数值在不断变化，要得到气体密度值，必需排除温度因素。即压力测量数值必需根据温度的变化归算后，才能得出气体的密度值，这种方法难以实现自动控制。特别是在航天领域，例如人造卫星的星载X射线气体探测器，其气体密度的变化将影响测量能谱的结果；其工作环境温度，在-30-+50之间呈大动态变化。在此条件下，传统的测量方法无法实现精密测量和自动控制。
本发明的任务是提供一种利用压力传感器测量气体密度的新方法，它应能自动排除温度变化对测量结果的影响，实现在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明还同时提供该方法所使用的装置。
完成上述发明任务的技术方案包括以下步骤：
(1)、设置一个标准容器，在标准温度下对密封的标准容器充以定量的气体，标准容器与被测容器处在同一等温线上；
(2)、用压力传感器测出标准容器的压力，作为气体密度测量的基准点；
(3)、用压力传感器测出被测容器的压力；
(4)、将两个容器的压力值进行比较，得到气体的密度数值。
当环境温度发生变化时，将引起标准容器传感器压力信号的变化，使测量基准点成为一条随温度变化的曲线。以此曲线为基准，校对被测容器压力信号的变化曲线，即减去了温度因数，从而得到被测容器中气体的密度值。
需要自动控制时，再采用(5)：
(5)、用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门，实现自动控制。
以上方法所用的装置是：与现有技术相同，在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，本发明的特征是：设置有一个标准容器，在标准容器处设置同样的压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接入一个比较电路，比较电路的输出即可直接换算成被测气体的密度值。需自动控制时，将比较器的输出接入控制电路，控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构，即可实现自动控制。这里所说的标准容器应与被测容器处在相同环境中，特别是应处在同一等温线上。两个容器装的气体最好相同，但只要是都处在绝对气体状态，不同的气体也可使用。这里所说的放大电路、比较电路、控制电路及阀门的驱动机构，均可采用现有技术中的电路和驱动机构。
本发明提供的方法和装置，克服了用压力传感器测量气体密度传统方法的不足，能够自动排除温度变化对测量结果的影响，实现了在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明除在空间技术中应用外，在色谱、质谱测试领域也有应用前景。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1工作原理方框图；
图2为同一实施例装置结构示意图。
实施例1，星载软X射线探测器的气体密度控制，参照图1、图2：被测容器为软X射线探测器的腔体1，它与标准容器2中均充有异丁烷气体，在标准容器及腔体处分别设置压力传感器3-1、3-2，两个传感器的输出分别接放大电路4-1、4-2，两个放大电路同时接入一个电压比较电路5，根据比较电路的输出，即可得出被测气体的密度值。将该数值接入控制电路6，用以控制探测器腔体1与气源8之间的阀门7，即可实现自动控制。
Claims (4)
1、一种气体密度精密检测与控制的方法，其工作步骤是：
(1)、设置一个标准容器，在标准温度下对密封的标准容器充以定量的气体，标准容器与被测容器处在同一等温线上，
(2)、用压力传感器测出标准容器的压力，作为气体密度测量的基准点，
(3)、用压力传感器测出被测容器的压力，
(4)、将两个容器的压力值进行比较，得到气体的密度数值。
2、按照权利要求1所述的气体密度精密检测与控制的方法，其特征是，再采用以下步骤：用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门，实现自动控制。
3、一种气体密度精密检测与控制的装置，在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，其特征是：设置有一个标准容器，在标准容器处设置同样的压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接入一个比较电路。
4、按照权利要求3所述的气体密度精密检测与控制的装置，其特征是：将比较器的输出接入控制电路，控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构。
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| 《现代计量学概论》第1版 1987.10.1 鲁绍曾，中国计量出版社 * |
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