[发明专利]基于差压法的容器体积测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于差压法的容器体积测量装置，其特征在于，包括平衡室(1)、差压变送器(2)、测量室(3)、第一阀门(4)、压力计(5)、稳压室(6)、第二阀门(7)、气源系统(8)、机械泵(9)、第三阀门(10)、膨胀室(11)、第四阀门(12)、第五阀门(13)和水浴恒温系统(14)，其中，

所述平衡室(1)通过第五阀门(13)与测量室(3)连接；差压变送器(2)与平衡室(1)和测量室(3)连接；稳压室(6)通过第一阀门(4)与测量室(3)连接；压力计(5)与稳压室(6)连接；气源系统(8)通过第二阀门(7)与稳压室(6)连接；机械泵(9)通过第三阀门(10)与膨胀室(11)连接；膨胀室(11)通过第四阀门(12)与测量室(3)连接。

2.如权利要求1所述的基于差压法的容器体积测量装置，其特征在于，所述平衡室(1)与测量室(3)的组成材质一样，体积相近。

3.如权利要求1所述的基于差压法的容器体积测量装置，其特征在于，所述水浴恒温系统(14)的控温精度优于±0.1℃。

4.如权利要求1所述的基于差压法的容器体积测量装置，其特征在于，所述稳压室(6)的体积约为平衡室(1)的10倍。

5.如权利要求1至5任一项所述的基于差压法的容器体积测量装置，其特征在于，所述膨胀室(11)为标准体积容器。

6.一种基于差压法的容器体积测量方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的基于差压法的容器体积测量装置，所述方法包括：

将平衡室(1)、测量室(3)、稳压室(6)和膨胀室(11)置于水浴恒温系统(14)中；

开启水浴恒温系统(14)使得平衡室(1)、测量室(3)、稳压室(6)和膨胀室(11)所处空间的环境温度为20℃；

关闭第二阀门(7)，开启第一阀门(4)、第三阀门(10)、第四阀门(12)、第五阀门(13)；

使用机械泵(9)对平衡室(1)、测量室(3)、稳压室(6)、膨胀室(11)抽真空；

关闭第三阀门(10)、第四阀门(12)，开启第二阀门(7)，进行充气；

观察压力计(5)，当其示数稳定在101325Pa时，关闭第一阀门(4)、第二阀门(7)、第五阀门(13)，记录差压变送器(2)的初始压力；

开启第四阀门(12)，稳定后记录差压变送器(2)的末压力，得出测量室(3)由于膨胀减少的压力。

7.如权利要求6所述的基于差压法的容器体积测量方法，其特征在于，得出测量室(3)由于膨胀减少的压力之后，还包括：

根据伯努利方程得到：

V·P1＝(V+V0)·P2(一)

其中，V是测量室(3)的体积，P1是测量室(3)的初始压强，V0是膨胀室(11)的体积，P2是测量室(3)的末压强；

P1＝P2+ΔP(二)

其中，ΔP是测量室(3)膨胀前后的压强差；

结合公式(一)和(二)得到测量室(3)的体积为：

其中，V是测量室(3)的体积，V0是膨胀室(11)的体积，P1是测量室(3)的初始压强,是测量室(3)膨胀前后的压强差。