等温容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测量控制领域，具体涉及一种测量气动元件流量特性的等温容器。
【背景技术】
[0002]在进行气压传动系统设计时，各个气动元件的流量特性是必须确定的参数。人们对气动元件的流量特性认识也经历了一个逐渐认识的过程。最终采用临界压力比b和声速流导C来表征实际气动元件的流量特性。
[0003]为了测定实际气动元件的声速流导C以及实际临界压力比b，国际ISO组织于1989年制定了 IS0/DS6358国际标准组织草案。国际标准组织草案IS0/DS6358用C和b或者s和Ae来表示流量特性，能完整地表示气动元件的流量特性。不过，这种方法对实验装置要求十分严格，一般条件下不易满足，特别是要想在同一试验装置上测试流通能力相差较大的更为困难，在流量变化范围大的条件下测量流量也有问题；对于大流通能力的元件，耗气量大，难于保持稳定的气源，每次测量所费时间很多。另外，现在很多气动元件其亚音速流动呈非椭圆规律，利用ISO试验方法不能正确处理。此外，它的流量压力及温度必须在稳定状态下测量，因此每次测量所费时间很多。另外，利用ISO方法，也无法测量气动元件的动态流量特性。正因为该国际标准测试方法存在上述缺点，为此很有必要对ISO测试方法进行改造，提出更简便、更节能的方法来替代ISO国际标准草案。因此，就提出了采用等温容器放气法来测定气动元件的流量特性。
[0004]固定容腔充放气过程很短，只需几秒就可以完成，而且耗能很小。如果仅仅利用容腔的压力响应就能测出气动元件的流量特性，将是非常节能的办法，然而，容腔压力随容腔温度变化而变化，使用普通容器，向空的容器充气或从空的容器放气的时候，容器内的空气温度会激烈变化甚至会在短时间内变化50°C之多，因此，会造成很大误差。所所以，开发等温容器非常必要，能够解决温度变化造成的影响，从而准确测量气动元件的流量特性。
[0005]现有等温容器是由容腔内均匀填充一定密度的细铜丝制成，具有充、放气过程中容腔内空气温度基本保持不变的性质，然而，由于细铜丝是均匀填充在容腔内，在实际的充放气过程中仍然会存在小的温度变化，该温度变化的大小为等温容器放气过程中的温降，温降的大小作为等温容器的等温性能的一个衡量标准，其值越小，则等温容器的等温性能越好。因此，有必要研宄一种温降更小的等温容器，使得在等温容器在充放气过程中的温度变化更小，等温性能更好，从而使得等温容器在测量气动元件的流量特性时更为准确。
【发明内容】
[0006]本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种在充气或放气时温降小，等温性能好的等温容器，从而在测量气动元件的流量特性时更为准确。
[0007]本发明提供了一种被用于测定气动元件的流量特性的等温容器，其特征在于，包括:容器本体，与气动元件连接；以及等温材料，等温材料填充在所述容器本体的容腔内，其中，等温材料沿容器本体的容腔中心到容器本体的侧壁的方向孔隙率逐渐减小。
[0008]本发明的等温容器还可以具有这样的特征:其中，等温材料为细铜丝。
[0009]本发明的等温容器还可以具有这样的特征:其中，容器本体分为三个区域，从容器本体中心到所述容器本体的侧壁依次为第一区域、第二区域和第三区域，其中，等温材料在第一区域的孔隙率为98.77%，在第二区域的孔隙率为96.95%，在第三区域的孔隙率为95.95%。
[0010]本发明还提供了一种制造等温容器的方法，其特征在于，包括以下步骤:a，将细铜丝整理蓬松；b，将至少一个预定直径的PVC管放入容器本体，并使得预定直径的PVC管的中心与容器本体的中心重合，从而将容器本体分为至少两个区域；C，在各个区域内填充与各个区域相对应的预定孔隙率的细铜丝；d，将预定直径的PVC管从容器本体抽出。
[0011]发明的作用与效果
[0012]根据本发明所涉及的等温容器，因为等温材料填充在容器本体内时，等温材料沿容器本体的中心到所述容器本体的侧壁的方向的孔隙率逐渐减小，使得等温容器在放气过程中温降减小、等温性能更好，从而使得等温容器在测量气动元件的流量特性时更为准确。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的实施例中等温容器横截面的结构示意图；以及
[0014]图2是本发明的实施例中等温容器纵截面的部分结构示意图。
[0015]具体实施案例
[0016]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的等温容器作具体阐述。
[0017]〈实施例一〉
[0018]等温容器100被用于测定气动元件的流量特性，包含:容器本体110和等温材料(图中未显示)。
[0019]容器本体110与气动元件连接，等温材料填充在容器本体110的容腔内，且等温材料沿容器本体110的容腔中心到容器本体110的侧壁的方向的孔隙率逐渐减小。
[0020]图1是本发明的实施例中等温容器横截面的结构示意图，图2是本发明的实施例中等温容器纵截面的部分结构示意图。
[0021]如图1、图2所示，容器本体110的容腔的半径为101.5mm，容器本体110的容腔被划分为三个区域，第一区域111、第二区域112和第三区域113。第一区域111为以容器本体110的容腔中心为中心半径为55mm的圆形区域，第二区域112为以容器本体110的容腔中心为中心半径分别为55mm和80mm的圆环，第三区域113为以容器本体110的容腔中心为中心半径分别为80mm和101.5mm的圆环。
[0022]在本实施例中，等温材料为直径为50 μπι的细铜丝，细铜丝的总质量为3kg。第一区域111内填充为质量为0.35kg、孔隙率为98.77%的细铜丝，第二区域112内填充为质量为0.97kg、孔隙率为96.95%的细铜丝，第三区域113内填充为质量为1.49kg、孔隙率为95.95%的细铜丝。第一区域111、第二区域112和第三区域113沿容器本体110的容腔中心到容器本体110的侧壁的方向分布，且第一区域111、第二区域112和第三区域113内的细铜丝的孔隙率逐渐减小。
[0023]上述等温容器的制造方法包括以下步骤:
[0024]a，将直径为50 μ m细铜丝整理蓬松。
[0025]b，将直径为IlOmm和160mm的PVC管放入容器本体，并使得PVC管的中心与容器本体110的容腔中心重合，从而将容器本体110的容腔分为三个区域，第一区域111、第二区域112和第三区域113。
[0026]C，在第一区域111填充0.35kg的细铜丝，填充后细铜丝在第一区域内形成的孔隙率为98.77 %，在第二区域112填充0.97kg的细铜丝，填充后细铜丝在第二区域112内形成的孔隙率为96.95%，第三区域113填充1.49kg的细铜丝，填充后细铜丝在第三区域内形成的孔隙率为95.95%。
[0027]d，将直径为IlOmm和160mm的PVC管从容器本体110的容腔内抽出。
[0028]实验测得此种等温容器在放气过程中的温降为3.0SKo
[0029]〈对比实施例一〉
[0030]容器本体的容腔的半径为101.5mm(与实施例一中的容器本体110相同)，等温材料为直径为50 μ m的细铜丝，细铜丝的总质量为3kg。等温材料均匀填充在容器本体110的容腔内，填充后，等温材料在容器本体110的容腔内形成的孔隙率为97%。
[0031]实验测得此种等温容器在放气过程中的温降为3.24K。
[0032]从实施例一与对比实施例一中可以看出本发明的等温容器在充气或放气时温降小，等温性能好，因此在测量气动元件的流量特性时更为准确。
[0033]实施例的作用与效果
[0034]根据本实施例所涉及的等温容器，因为等温材料填充在容器本体内时，等温材料沿容器本体的中心到所述容器本体的侧壁的方向的孔隙率逐渐减小，使得等温容器在放气过程中温降减小、等温性能更好，从而使得等温容器在测量气动元件的流量特性时更为准确。
[0035]在本实施例中，等温材料为细铜丝，采用细铜丝作为等温材料，等温容器的等温性能更好。
[0036]上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种等温容器，被用于测定气动元件的流量特性，其特征在于，包括: 容器本体，与所述气动元件连接；以及 等温材料，所述等温材料填充在所述容器本体的容腔内， 其中，所述等温材料沿所述容器本体的容腔中心到所述容器本体的侧壁的方向的孔隙率逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的等温容器，其特征在于: 其中，所述等温材料为细铜丝。
3.根据权利要求1所述的等温容器，其特征在于: 其中，所述容器本体分为三个区域，从所述容器本体中心到所述容器本体的侧壁依次为第一区域、第二区域和第三区域， 其中，所述等温材料在所述第一区域的孔隙率为98.77%，在所述第二区域的孔隙率为96.95%，在所述第三区域的孔隙率为95.95%。
4.一种制造权利要求1所述的等温容器的方法，其特征在于，包括以下步骤: a，将细铜丝整理蓬松； b，将至少一个预定直径的PVC管放入容器本体，并使得所述预定直径的PVC管的中心与所述容器本体的中心重合，从而将所述容器本体分为至少两个区域； C，在各个所述区域内填充与各个区域相对应的预定孔隙率的细铜丝； d，将所述预定直径的PVC管从所述容器本体抽出。
【专利摘要】本发明涉及的等温容器，因为等温材料填充在容器本体内时，等温材料沿容器本体的中心到所述容器本体的侧壁的方向的孔隙率逐渐减小，使得等温容器在放气过程中温降减小、等温性能更好，从而使得等温容器在测量气动元件的流量特性时更为准确。
【IPC分类】G01F11-00
【公开号】CN104792384
【申请号】CN201510178959
【发明人】杨丽红, 沈航明, 史龙龙, 唐明州, 刘晨中, 姜俊剑
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月15日