一种新的差压气密性检测温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种新的差压气密性检测温度补偿方法，该方法根据密闭固定容腔充放气时温度随时间变化的关系，结合差压气密性检测各阶段特性分析容腔内气体温度随时间变化的关系。通过在稳压储气罐中安装一个温度传感器测量气源温度、调压阀示值获得气源压力、被测容腔没有温度补偿情况下测得的泄漏率值作为参数，根据温度随时间变化关系分别计算标准容腔与被测容腔内气体温度，将温度值代入泄漏率温度补偿公式后计算补偿泄漏率值。本发明通过求解标准腔和被测腔的温度，计算泄漏量时将温度考虑在内，使获得的泄漏量值更接近真实值，提高仪器检测精度；阀门控制采用气控阀，避免阀门开关时产生热量，增加计算温度与实际温度的误差。

主权项

1.一种新的差压气密性检测温度补偿方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤： 向固定密闭容腔内充放气时，根据气体状态方程和能量守恒方程可推导出容腔内气体温度T和压力P随时间t变化的关系式为： 式中R为气体常数；Cv为气体容积比热；Cp为气体压力比热；V为容腔体积；h为传热系数；Sh为传热面积；Ta为室内温度；G为流入容腔内的质量流量；充气时，P₀、T₀分别为气源压力和气源温度；放气时，P₀、T₀分别为容器内气体的压力和温度； 将传热系数h设为定值，质量流量G可通过气源温度T₀、气源压力P₀、容腔内气体的压力P计算得到，其余参数均为常量或可测量量； 质量流量Ｇ的计算公式为： k为空气的比热比；Se为进气口有效截面积，等于进气口实际截面积与缩流系数的乘积，缩流系数通常取值0.9； 差压气密性检测仪进行检测的过程包括四个阶段：充气阶段，平衡阶段， 检测阶段，排气阶段； 充气阶段，联立式(1)、式(2)和式(3)可直接计算出标准容腔充气结束时气体的压力和温度，记为P_s1和T_s1； 根据式(1)、式(2)和式(3)计算被测容腔内气体的压力和温度时，流入容腔内的质量流量需减去泄漏率Ｑ；计算得充气结束时被测容腔内气体的压力和温度记为P_w1和T_w1； 平衡阶段，气体压力较大的容腔内气体会流向压力较小的容腔；因为被测容腔会有泄漏，标准容腔密封性完好且充气时两容腔内的气体会充满，容腔内气体压力值都会达到气源压力值；因此，通常是标准容腔内的气体流向被测容器，将标准容腔气体的流动看作一个容器内气体压力和温度为P_s1和T_s1向外界环境压力和温度为P_w1和T_w1排气的过程，被测容腔内气体流动看作一个压力和温度为P_s1和T_s1的气源向被测容腔充气的过程；联立式(1)，(2)，(3)可分别计算平衡过程中两容腔内气体的压力P_s2、P_w2和温度T_s2、T_w2； 平衡结束时，关闭平衡阀进行检测；检测过程中没有气体质量的流入，因此G=0,再联立式(1)，(2)计算两容腔气体的压力P_s3、P_w3和温度T_s3、T_w3； 通过上述分析计算获得的标准腔和被测腔在检测阶段前后内部气体的温度，根据气体状态方程推导出泄漏量的计算公式为： 式中P_B为平衡结束时的压力，PB=P_s2=P_w2=P_s3+ΔP；V_w为被测腔体积；ΔP为差压传感器数值；P_a和T_a分别为大气压力和室内温度；t为时间，单位s；Q为泄漏率，单位mL/min。