一种使用气密性检测仪利用放气过程测试容器内容积的方法

摘要

本发明涉及一种使用气密性检测仪利用放气过程测试容器内容积的方法，包括与微控制器电连接的气密性检测仪气路，压力传感器、温度传感器安装在被测容器与放气阀之间的气路通道上，进气阀管道连接高压气源。当微控制器中的测控模块控制进气阀打开时，高压气源进入被测容器即进入气密性检测流程，当检测完毕准备放气时，测控模块通过压力传感器、温度传感器采集被测容器内初始状态下压强P_H和初始温度T_H，测控模块控制放气阀打开并开始计时，采集实时状态下即时压强P，记录从放气开始到采集各实时状态压强下所经历的时间t，根据检测各个时刻被测容器内部的即时压强，得到一系列被测容器的内容积值，再利用数据统计处理，得到被测容器最终的内容积值。

主权项

一种使用气密性检测仪利用放气过程测试容器内容积的方法，其中一种气密性检测仪，包括与微控制器(1)电连接的气密性检测仪气路(2)，所述微控制器(1)包括键盘输入模块、测控模块、显示模块，键盘输入模块输入平衡时间参数，测控模块中装有控制和计算被测容器内容积值的软件；所述气密性检测仪气路(2)包括进气阀、放气阀、压力传感器、温度传感器，其中压力传感器、温度传感器安装连接在被测容器与放气阀之间的气路通道上，其中进气阀管道连接高压气源(3)；当微控制器(1)中的测控模块控制进气阀打开时，高压气源(3)进入被测容器即进入气密性检测流程，当检测完毕准备放气时，测控模块通过压力传感器、温度传感器采集被测容器内初始状态下压强P_H和初始温度T_H，测控模块控制放气阀打开并开始计时，采集实时状态下即时压强P，记录从放气开始到采集各实时状态压强下所经历的时间t，根据检测各个时刻被测容器内部的即时压强，得到一系列被测容器的内容积值，再利用数据统计处理，得到被测容器最终的内容积值，通过显示模块显示；其特征在于方法流程为：a、启动：将微控制器(1)、气密性检测仪气路(2)与高压气源(3)、被测容器连接，通过键盘输入模块设置充气时间、检测压力、平衡时间等参数，启动气密性检测仪；b、充气：气密性检测仪的测控模块控制进气阀打开，高压气源(3)经过进气阀及含有压力传感器、温度传感器的管路流入被测容器，同时测控模块采集压力传感器的压强信号；c、达到设定压强：判断压强是否达到设定压强如果没有达到设定压强，继续充气；如果达到设定压强，则停止充气；d、停止充气：测控模块控制进气阀关闭；e、平衡静置：保持进气阀关闭状态，并开始平衡时间计时；f、达到平衡时间：判断压强是否达到设定压强如果没有达到平衡时间，继续保持平衡静置；如果达到平衡时间，采集初始压强P_H、初始温度T_H，准备放气；g、放气：打开放气阀，开始计时，采集内部压强P；h、达到大气压强：判断采集的内部压强P是否达到大气压强P₀如果没有达到大气压强P₀，则继续放气；如果达到大气压强P₀，则停止放气；i、停止放气：关闭放气阀，停止采集压力传感器、温度传感器信号和计时；j、计算并判断放气时被测容器内部压强P与大气压强P₀的比值大于临界压力比b其中临界压力比b为当气流通过放气阀放气时，亚音速流动和音速流动分界放气阀上游管道与下游管道的绝对压力比值；k、音速放气数据A组：若比值大于临界压力比b，则压强‑时刻数据值按照音速放气数据处理，计入A组数据；将A组数据处理后再代入公式Ⅰ计算；音速放气过程，被测容器的内容积计算公式I为:$V=\frac{\delta \sqrt{T_H}\mathrm{At}}{{\left(\frac{P_H}{P}\right)}^{\beta }-1}$其中，V——被测容器内容积ml；β——常数1，与高压气源绝热系数有关；δ——常数3，与高压气源绝热系数有关；A——放气回路的有效截面积mm²；T_H——被测容器内部初始状态下温度K；P_H——被测容器内部初始状态下压强kPa；P——实时状态下被测容器内部即时压强kPa；t——从放气开始到采集实时状态压强下所经历的时间s；l、亚音速放气数据B组：若比值不大于临界压力比b，则压强‑时刻数据值按照亚音速放气数据处理，计入B组数据；将B组数据处理后再代入公式Ⅱ计算；亚音速放气过程，被测容器的内容积计算公式Ⅱ为:$V=\frac{\gamma \sqrt{T_H}\mathrm{At}}{{\left(\frac{P_H}{P_0}\right)}^{\beta }*\left(\begin{array}{c}\left((\frac{2}{3}{\left(\frac{P_H}{P_0}\right)}^{4\beta }+{\left(\frac{P_H}{P_0}\right)}^{2\beta })\sqrt{1-{\left(\frac{P_0}{P_H}\right)}^{2\beta }}\right)+\ln (P_H^{\beta }+P_H^{\beta }\sqrt{1-{\left(\frac{P_0}{P_H}\right)}^{2\beta }})\\ -\left((\frac{2}{3}{\left(\frac{P}{P_0}\right)}^{4\beta }+{\left(\frac{P}{P_0}\right)}^{2\beta })\sqrt{1-{\left(\frac{P_0}{P}\right)}^{2\beta }}\right)-\ln (P^{\beta }+P^{\beta }\sqrt{1-{\left(\frac{P_0}{P}\right)}^{2\beta }})\end{array}\right)}$其中，V—被测容器内容积ml；β—常数1，与高压气源绝热系数有关；γ—常数2，与高压气源绝热系数有关；A—放气回路的有效截面积mm²；T_H—被测容器内部初始状态下温度K；P_H—被测容器内部初始状态下压强kPa；P₀—外界大气压强kPa；P—实时状态下被测容器内部即时压强kPa；t—从放气开始到到采集实时状态压强所经历的时间s；m、合并这两组内容积值成一组：通过公式Ⅰ、公式Ⅱ得到一组内容积值；n、对这组内容积值进行数据统计处理，得到新的一组内容积值；o、计算新的一组内容积值的平均值，得到被测容器最后的内容积值：将计算的一系列被测容器内容积值V_i进行均值和均方差运算；计算如果ΔV_i值为正，将对应的V_i从这一系列被测容器内容积值中删除，将得到一组新的被测容器内容积值V_j，对这新的一组被测容器内容积值V_j再求均值从而得到被测容器最后的内容积值。