一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法

摘要

本发明公开了一种用于多量级正压漏孔校准的高精度体积测量方法，将安装可开闭阀门的外接容器接入正压漏孔校准系统；根据被测容积的数量级，选择同样数量级的标准体积；外接容器内先不放入标准体积，采用气体膨胀法，测量被测容积真空状态下的压力和温度，以及膨胀进入气体后的压力和温度；将标准体积放入外接容器后，测量膨胀进入气体前后的被测容积压力和温度；利用上述数据和依据根据理想状态方程构建的关系式，计算出被测容积。本发明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。

主权项

一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；其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、将外接容器(13)通过真空阀门X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)；在外接容器(13)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(9)；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(14)；在外接容器(13)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；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；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(13)与真空阀门A之前的管路充入气体，由绝压式压力计(9)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(13)中的温度T₁；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(9)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；步骤五、关闭真空阀门X，打开可开闭阀门(1)，在外接容器(13)中放入步骤一选定且经计量的标准体积(14)，该标准体积(14)的大小为V_d，再关闭可开闭阀门(1)；重复步骤二～四，在步骤二中获得的压力和温度分别记为P₃和T₃，在步骤四中获得的压力和温度分别记为P₄和T₄；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V_d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：$V=\frac{P_2{P}_3{T}_1{T}_4-P_1{P}_4{T}_2{T}_3}{(P_1{T}_2-P_2{T}_1)(P_3{T}_4-P_4{T}_3)}{V}_d---\left(1\right)$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。