一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法，属于测量领 域。
【背景技术】
[0002] 多量级正压漏孔校准时，根据选用校准方法的不同，选择使用定容室或者变容室， 根据校准漏孔量级的不同，选用不同大小的标准体积，最大与最小体积相差上千倍，如选用 同一个标准体积进行测量，势必会影响体积测量的准确性，标准体积与待测体积（定容室 或变容室）越接近，体积测量的准确度越高，因此选用不同大小的标准体积测量多量级正 压漏孔校准的定容室及变容室体积非常有必要。由于多量级正压漏孔的校准所需气体量较 大，温度产生的影响随之增大，因此在体积测量时进行温度修正可以进一步保障体积测量 的准确性。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法， 可以根据被测体积更换标准体积，避免了体积相差过大带来的测量不确定度，而且采用气 体膨胀法和理想状态方程计算被测体积，计算公式中含有温度修正，进一步提高了体积测 量的准确性。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
[0005] -种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法，用于测量正压漏孔校准系 统中的未知容积，该未知容积为正压漏孔、定容室、变容室、管路或者其任意组合；该方法包 括如下步骤：
[0006] 步骤一、将外接容器通过真空阀门X接入正压漏孔校准系统，外接容器内先不放 入标准体积，外接容器上安装可开闭阀门；
[0007] 在外接容器与被测容积之间的管路上选定测量点，在测量点处安装绝压式压力 计；测量点与被测容积之间设有真空阀门A ;保持被测容积内的管路连通；根据被测容积的 数量级，选择同样数量级的标准体积；在外接容器内设置第一温度测量点，在被测容积内设 置第二温度测量点；
[0008] 步骤二、测量时，打开真空阀门A，利用抽气系统对整个正压漏孔校准系统抽真 空；
[0009] 步骤三、关闭抽气系统，关闭真空阀门A，利用充气系统向正压漏孔校准系统内外 接容器与真空阀门A之前的管路充入气体，由绝压式压力计测得充入气体的压力P1，通过第 一温度测量点读取外接容器中的温度T1;
[0010] 步骤四、打开真空阀门A，气体膨胀进入被测容积，由绝压式压力计测得此时管路 中的气体压力P2，通过第二温度测量点读取被测容积中的温度T2;
[0011] 步骤五、关闭真空阀门X，打开可开闭阀门，在外接容器中放入步骤一选定且经计 量的标准体积，该标准体积的大小为Vd，再关闭可开闭阀门；重复步骤二~四，在步骤二中 获得的压力和温度分别记为匕和T 3，在步骤四中获得的压力和温度分别记为PjP T 4;
[0012] 步骤六、利用根据理想状态方程所构建的方程组进行化简，消去未知量，得到式 (1)所示的被测容积大小V与Vd的关系式；将步骤二~五获得的数据代入式（1)计算得到 被测容积大小V :
[0014] 其中，经计算获得的被测容积大小的V是经过温度补偿的结果。
[0015] 优选地，在进行测量的过程中，利用温度控制系统保持正压漏孔校准系统处于温 度恒定的环境中。
[0016] 优选地，在步骤五之前，将步骤二~步骤四执行多次，获得多组Pi、1\、P2、T 2;步骤 五也执行多次，获得多组P3、T3、P4、T4;采用一组P P 1\、P2、T2、P3、T3、P4、T 4代入式（1)计算 一个V，多组数据计算获得多个V取均值作为最后结果。
[0017] 有益效果：
[0018] (1)本发明通过未加入标准体积和加入标准体积的温度和压力的不同，联立2个 方程组进行求解，可以获得被测容积的体积。而且通过理想状态方程所构建的计算式加入 了温度修正的考虑，提高了体积测量的准确性。此外，本发明方法实施简单，根据被测容积 的大致体积选用标准体积，可以避免标准体积选择不当造成了测量不准确。
[0019] (2)通过可开闭阀门更换标准体积，可以减少外置容器的拆卸频率。所述的标准体 积是经过计量部门准确计量的标准体积。可以根据测量体积的不同变换标准体积，保证了 体积测量的准确度。
[0020] (3)在一优选实施例中增加了温度控制系统，减小了温度的变化，从而减小了温度 对压力测量的影响。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法的原理图。
[0022] 其中，1-可开闭阀门，2-第一测温系统，3-真空阀门X，4_多量级正压漏孔组， 5, 15, 18, 23-真空阀门，6-参考室，7-隔断阀门，8-变容室，9-绝压式压力计，10-活塞， 11-第三测温系统，12-控温系统，13-外接容器，14-标准体积，16-供气系统，17-抽气系 统，19-差压式压力计，20-真空阀门A，21-第二测温系统，22-定容室，24-带活塞的变容 室，25-测距系统。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0024] 本发明用于测量正压漏孔校准系统中的未知容积，该未知容积为正压漏孔、定容 室、变容室、管路或者其任意组合。图1为在正压漏孔校准系统中加入本发明测量所需器件 后的组成原理图。如图1所示，正压漏孔校准系统包括供气系统16、抽气系统17、多量级正 压漏孔组4、参考室6、变容室8、差压式压力计19、测距系统25。供气系统16和抽气系统 17各自通过一个真空阀门15、18连入主管道，多量级正压漏孔组4并联在主管道上，参考 室6、变容室8和带活塞的变容室24均串联在主管道上，差压式压力计19两端连接参考室 6和变容室8,测距系统25用于测量活塞10的移动距离。参考室6左端设有一个真空阀门 5,参考室6与变容室8之间设有隔断阀门7,变容室8与带活塞的变容室24之间设有一个 真空阀门23。定容室22连入主管路。
[0025] 图1中的可开闭阀门1、外接容器13、外接容器13上的可开闭阀门1、标准体积24、 真空阀门X 3、真空阀门A 20、第一测温系统2、第二测温系统21、第三测温系统11、绝压式 压力计9均是为了测量加入系统的器件，当然如果原系统中有这些器件，也可以直接使用。
[0026] 将外接容器13通过真空阀门X 3接入正压漏孔校准系统，外接容器13内先不放 入标准体积14,外接容器13上安装可开闭阀门1。可开闭阀门1用于开启后将标准体积14 放入外接容器13,可以采用KF阀门，从而实现快速和方便的开启和关闭