专利名称：气体密度精密检测与控制的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体密度精密检测与控制的方法，以及这种方法所采用的装置。
在空间探测、气体分析及化工生产等技术领域中，经常需要对气体的密度进行检测。现有技术一般是使用压力传感器测量气体压力，即在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，以得到压力数值。而气体的压力与其温度成函数关系，温度数值在不断变化，要得到气体密度值，必需排除温度因素。即压力测量数值必需根据温度的变化归算后，才能得出气体的密度值，这种方法难以实现自动控制。特别是在航天领域，例如人造卫星的星载X射线气体探测器，其气体密度的变化将影响测量能谱的结果；其工作环境温度，在-30-+50之间呈大动态变化。在此条件下，传统的测量方法无法实现精密测量和自动控制。
本发明的任务是提供一种利用压力传感器测量气体密度的新方法，它应能自动排除温度变化对测量结果的影响，实现在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明还同时提供该方法所使用的装置。
完成上述发明任务的技术方案包括以下步骤(1)、设置一个标准容器，在标准温度下对密封的标准容器充以定量的气体；(2)、用压力传感器测出标准容器的压力，作为气体密度测量的基准点；(3)、用压力传感器测出被测容器的压力；(4)、将两个容器的压力值进行比较，得到气体的密度数值。
当环境温度发生变化时，将引起标准容器传感器压力信号的变化，使测量基准点成为一条随温度变化的曲线。以此曲线为基准，校对被测容器压力信号的变化曲线，即减去了温度因数，从而得到被测容器中气体的密度值。
需要自动控制时，再采用(5)(5)、用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门，实现自动控制。
以上方法所用的装置是；与现有技术相同，在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，本发明的特征是设置有一个标准容器，在标准容器处设置同样的压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接入一个比较电路，比较电路的输出即可直接换算成被测气体的密度值。需自动控制时，将比较器的输出接入控制电路，控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构，即可实现自动控制。这里所说的标准容器应与被测容器处在相同环境中，特别是应处在同一等诶温线上。两个容器装的气体取好相同，但只要是都处在绝对气体状态，不同的气体也可使用。这里所说的放大电路、比较电路、控制电路及阀门的驱动机构，均可采用现有技术中的电路和驱动机构。
本发明提供的方法和装置，克服了用压力传感器测量气体密度传统方法的不足，能够自动排除温度变化对测量结果的影响，实现了在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本发明除在空间技术中应用外，在色谱、质谱测试领域也有应用前景。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1工作原理方框图；图2为同一实施例装置结构示意图。
实施例1，星载软X射线探测器的气体密度控制，参照图1、图2；被测容器为软X射线探测器的腔体1，它与标准容器2中均充有异丁烷气体，在标准容器及腔体处分别设置压力传感器3-1、3-2，两个传感器的输出分别接放大电路4-1、4-2，两个放大电路同时接入一个电压比较电路5，根据比较电路的输出，即可得出被测气体的密度值。将该数值接入控制电路6，用以控制探测器腔体1与气源8之间的阀门7，即可实现自动控制。
权利要求
1.一种气体密度精密检测与控制的方法，其工作步骤是(1)、设置一个标准容器，在标准温度下时密封的标准容器充以定量的气体，(2)、用压力传感器测出标准容器的压力，作为气体密度测量的基准点，(3)、用压力传感器测出被测容器的压力，(4)、将两个容器的压力值进行比较，得到气体的密度数值。
2.按照权利要求1所述的气体密度精密检测与控制的方法，其特征是，再采用以下步骤用气体密度值为参数控制被测容器与气源之间的阀门，实现自动控制。
3.一种气体密度精密检测与控制的装置，在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，其特征是设置有一个标准容器，在标准容器处设置同样的压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接入一个比较电路。
4.按照权利要求3所述的气体密度精密检测与控制的装置，其特征是将比较器的输出接入控制电路，控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构。
全文摘要
气体密度精密检测与控制的方法及其装置;在标准温度下对密封的标准容器充以定量气体;用压力传感器分别测出标准容器与被测容器的压力,将两个压力值进行比较,即得到气体密度值。用该数值控制阀门,即实现自动控制。其装置是在标准容器与被测容器处分别设置压力传感器,其输出接放大电路,两个放大电路同时接比较电路,再接控制电路。本发明能够排除温度变化对测量结果的影响,实现了气体密度的精密测量与自动控制。
文档编号G01M3/00GK1187621SQ97107248
公开日1998年7月15日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年12月30日
发明者顾福元, 唐和森, 宫一中 申请人:中国科学院紫金山天文台