[发明专利]空气浮力变化的测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种空气浮力变化的测量方法及装置，属于测量技术领域。包括：获取称量罐在第一状态下的第一温度及相对参照物的第一质量差值，获取替代物相对参照物的第二质量差值，根据第一质量差值与第二质量差值获取称量罐相对替代物的第一重力差值；获取称量罐在第二状态下的第二温度及相对参照物的第三质量差值，获取替代物相对参照物的第四质量差值，根据第三质量差值与第四质量差值获取称量罐相对替代物的第二重力差值；根据第一重力差值与第二重力差值获取称量罐由第一温度到第二温度的空气浮力的变化值；参照物与替代物均为质量稳定的物体。通过质量稳定的替代物测量称量罐在不同温度下的空气浮力的变化值，结果更为真实、直观和可靠。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种空气浮力变化的测量方法及装置。

背景技术

在测量技术领域，经常会采用称量罐来称量气体质量。在实际应用中，气体称量罐在进行充气和放气的过程中会带来罐体温度的变化，而温度变化会造成称量罐体积的变化，从而带来其空气浮力的改变。在对称量罐及其中的气体进行质量测量时，空气浮力会直接影响测量结果。因此，在测量称量罐及其中的气体质量时，需要对由于称量罐温度改变带来的空气浮力改变进行测量修正。

在相关技术中，空气浮力变化的测量是以体积测量为基础来实现的。通过测量大气压力和温度换算得出空气密度，根据测量被测物体积和所在空间的空气密度换算出其空气浮力变化。其中，现有的体积测量方法包括排水法、溢杯法、埋沙法和计算法。排水法对于不和水起反应的被测物，可准备足够大体积的测量槽，先将测量槽内灌入水，之后将被测物完全浸没在水中，通过测量水位变化得到由于被测物放入带来的体积变化从而确定被测物体积。与排水法类似，溢杯法也需要测量槽，不过测量槽需灌满水，将被测物完全浸没在水中后，通过测量溢出的水的体积来确定被测物体积。埋沙法可将排水法中的水换成细沙，采取与排水方类似的方式进行体积测量，由于沙子相对水的导热慢，同时沙子承受温度的范围广也不会蒸发，可以解决排水法的部分弊端。计算法则根据已知被测物的密度、形状和测量的被测物温度来计算被测物体积。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下区别：

排水法和溢杯法所需的测量槽体积需大于被测物，因而成本较大，且可操作性较低；又由于被测物要完全浸没在水中，如果水与被测物存在温度差，会很快改变被测物温度，直接影响测量结果；另外，由于水的冰点和沸点范围，确定了被测物的温度范围需处于0-100℃之间，超出范围将无法测量，而如果温度过高会使水快速蒸发带来误差，所以实际操作中温度范围会更小。埋沙法与排水法相同，成本高且可操作性差；虽然沙子导热速度比水慢，但仍然存在改变被测物温度的问题，影响测量结果。计算法则对于不规则物体，测量无法保证准确，计算存在较大误差；且温度分布不均匀无法得到被测物真实温度，影响计算结果；此外，被测物材质多样，测量难度较大。

发明内容

为了解决相关技术的问题，本发明实施例提供了一种空气浮力变化的测量方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种空气浮力变化的测量方法，所述方法包括：

获取称量罐在第一状态下的第一温度及相对参照物的第一质量差值，获取所述称量罐的替代物相对所述参照物的第二质量差值，根据所述第一质量差值与所述第二质量差值获取所述称量罐相对所述替代物的第一重力差值；

获取所述称量罐在第二状态下的第二温度及相对所述参照物的第三质量差值，获取所述替代物相对所述参照物的第四质量差值，根据所述第三质量差值与所述第四质量差值获取所述称量罐相对所述替代物的第二重力差值；

根据所述第一重力差值与所述第二重力差值获取所述称量罐由所述第一温度到所述第二温度的空气浮力的变化值；

其中，所述参照物与所述替代物均为质量稳定的物体。

可选的，所述根据所述第一质量差值与所述第二质量差值获取所述称量罐相对所述替代物的第一重力差值，包括：