CN209296072U - 一种用于空腔内腔的体积测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于空腔内腔的体积测量装置，装置主要由连通腔、气压标准腔、差压计、螺旋测微器等组成。连通腔与被测腔体通过转接管连通，转接管中部设有控制连通腔与被测腔体连通与隔断的电磁阀；螺旋测微器安装座与连通腔相连，并内置动密封结构；第一引压接口通过第一引压管与差压计的正端测压口相连；第二引压接口通过第二引压管与差压计的负端测压口相连；通过差压计测量连通腔和气压标准腔之间的差压；螺旋测微器的螺杆通过动密封结构顺畅出入连通腔，可改变连通腔的体积。本实用新型测量结果可计量溯源，测量装置简单可靠，测量方法简便易行，测量结果准确率高。

Description

一种用于空腔内腔的体积测量装置

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种测量空腔内腔的体积测量装置。

背景技术

在特定的科学技术试验和工农业生产实践中，需要获取某些腔体(例如容器、反应装置等)的内腔体积。由于腔体内部结构不规则等原因，往往无法采用测量尺寸、进而计算的方法获知内腔体积；大部分腔体难于拆装、不易排水，导致无法采用阿基米德排水法获知其内腔体积。

一种实用化的内腔体积测量途径是：利用气体能够快速均匀地填充所在空间的特点、易于通过抽真空方式排空的特点，对腔体充气并密闭之后，设法测量腔体内气体体积，即为腔体体积；测量腔内空气体积时，根据空气在常温常压下气压和体积遵守理想气体状态方程(PV＝nRT)的特点，在温度恒定的条件下，使空腔改变已知体积，再通过改变前后的气压值列出含有空腔体积的一元方程，解算得到空腔体积。

该方法最简单直观的实现方式，就是使用气压计测量被测腔体密闭后的气压P，随后使腔内体积改变得到改变量ΔV，再次测量空腔气压P′，列出方程PV＝P′(V+ΔV)，解算出空腔体积V。这种实现方式在工程实际应用中遇到的主要问题有两点：一是如何实现在密闭状态下，对空腔改变已知体积，常规方法中，如果从外部加入已知体积的填充块，则须打开密闭被测腔体，不可避免地破坏原有气体状态；二是空腔的气压测量难于兼顾大量程测量和高精度测量细微变化这两方面的要求，比如海平面大气压典型值为100KPa，体积改变后其变化在1KPa以内。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于空腔内腔的体积测量装置，能够对腔体内腔体积进行测量，测量结果可计量溯源，测量装置简单可靠，测量方法简便易行，测量结果准确率高。

本实用新型的技术方案是：一种用于空腔内腔的体积测量装置，其特征是：包括连通腔、气压标准腔、差压计、螺旋测微器、螺旋测微器安装座；

连通腔设有第一引压接口和标准连通接口；螺旋测微器通过螺旋测微器安装座固定在连通腔下面；气压标准腔设有第二引压接口和压力调节接口，气压标准腔的气压可调节；

连通腔与被测腔体通过转接管连通，转接管中部设有控制连通腔与被测腔体连通与隔断的电磁阀；螺旋测微器安装座与连通腔相连，并内置动密封结构；第一引压接口通过第一引压管与差压计的正端测压口相连；第二引压接口通过第二引压管与差压计的负端测压口相连；通过差压计测量连通腔和气压标准腔之间的差压；

螺旋测微器的螺杆通过动密封结构顺畅出入连通腔，可改变连通腔的体积。

转接管一端的接口与标准连通接口匹配，另一端的接口与被测腔体接口匹配。

本实用新型的优点：

1、将空腔体积测量转换为腔内空气体积测量，避免了对腔内各结构体尺寸的测量，大大简化测量流程。

2、一般情况下使用空气作为被测物，特殊要求下使用净化后的氮气或惰性气体作为被测物，对被测腔体无污染，易于排空。

3、不需要抽真空设备、恒温恒压设备，常温常压环境下即可开展测量；使用测量差压的方式获知被测气压的变化，并由密闭腔体提供稳定的标准气压值，避免了对绝对气压的直接测量，确保了测量准确度。

4、使用螺旋测微器和动密封结构在密闭腔体内提供标准体积改变量，避免了测量过程中由于腔室开闭带来的气体状态破坏问题，且相关测量值均可计量溯源。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。

附图标号：被测腔体1、连通腔2、气压标准腔3、螺杆4、差压计5、电磁阀6、被测腔体接口7、螺旋测微器8、第一引压管9、第一引压接口10、标准连通接口11、动密封结构12、安装座13、棘轮14、第二引压管15、第二引压接口16、压力调节接口17、转接管18。

具体实施方式

如图1所示，一种测量空腔体积的装置，其特征是：包括连通腔2、气压标准腔3、差压计5、螺旋测微器8、螺旋测微器安装座13。

连通腔2设有第一引压接口10和标准连通接口11；螺旋测微器8通过螺旋测微器安装座13固定在连通腔2下面；气压标准腔3设有第二引压接口16和压力调节接口17，气压标准腔3的气压可调节。

连通腔2与被测腔体1通过转接管18连通，转接管18中部设有控制连通腔2与被测腔体1连通与隔断的电磁阀6；螺旋测微器安装座13与连通腔2相连，并内置动密封结构12；第一引压接口10通过第一引压管9与差压计5的正端测压口相连；第二引压接口16通过第二引压管15与差压计5的负端测压口相连；通过差压计5测量连通腔2和气压标准腔3之间的差压。

螺旋测微器8的螺杆4通过动密封结构12顺畅出入连通腔2，可改变连通腔2的体积。

转接管18一端的接口与连通腔2的标准连通接口11匹配，另一端的接口与被测腔体接口7匹配。

螺旋测微器8在安装前进行检定，其螺杆4使用检定后的千分尺测量直径；差压计5安装前进行检定。

气压标准腔的压力调节接口17可用于连通大气、调节腔内气压。

以下为具体实施例中，装置的设计与制造流程：

1、制备连通腔2，具备标准连通接口11、螺旋测微器安装座13、第一引压接口10：标准连通接口11与转接管18一端相连，转接管另一端另行定制专用转接接口与被测腔体接口7匹配连通，转接管中部设有开关电磁阀6，可控制连通腔2与被测腔体1的连通与隔断；螺旋测微器安装座13用于安装螺旋测微器8，螺旋测微器8的螺杆4通过安装座的动密封结构12伸入连通腔2；第一引压接口10通过第一引压管9与差压计5的正端测压接口连通；

2、选择合适的螺旋测微器8和差压计5：估算被测腔体1和连通腔2的总体积，所选择的螺旋测微器8，一般情况下，其螺杆4在其量程范围内伸入连通腔2的体积应不小于总体积的1/10，相应差压计5的量程也应不小于大气压的1/11；

3、制备气压标准腔3：气压标准腔3设有压力调节接口17，用于对腔内气压进行调节；同时设有第二引压接口16，通过第二引压管15与差压计的负端测压接口连通。

需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。

凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于空腔内腔的体积测量装置，其特征是：包括连通腔(2)、气压标准腔(3)、差压计(5)、螺旋测微器(8)、螺旋测微器安装座(13)；

连通腔(2)设有第一引压接口(10)和标准连通接口(11)；螺旋测微器(8)通过螺旋测微器安装座(13)固定在连通腔(2)下面；气压标准腔(3)设有第二引压接口(16)和压力调节接口(17)，气压标准腔(3)的气压可调节；

连通腔(2)与被测腔体(1)通过转接管(18)连通，转接管(18)中部设有控制连通腔(2)与被测腔体(1)连通与隔断的电磁阀(6)；螺旋测微器安装座(13)与连通腔(2)相连，并内置动密封结构(12)；第一引压接口(10)通过第一引压管(9)与差压计(5)的正端测压口相连；第二引压接口(16)通过第二引压管(15)与差压计(5)的负端测压口相连；通过差压计(5)测量连通腔(2)和气压标准腔(3)之间的差压；

螺旋测微器(8)的螺杆(4)通过动密封结构(12)顺畅出入连通腔(2)，可改变连通腔(2)的体积。

2.如权利要求1所述的一种用于空腔内腔的体积测量装置，其特征是：转接管(18)一端的接口与连通腔(2)的标准连通接口(11)匹配，另一端的接口与被测腔体接口(7)匹配。