一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法
2023-05-31 00:44:26
專利名稱：一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法
技術領域：
本發明涉及一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，屬於測量技術領域。
背景技術：
氣體累積法是在對大容器不進行抽空的條件下，通過將氣體從小容器到大容器中的大量重複膨脹過程而在大容器容器中積累氣體，使大容器中產生的壓強與起始壓強具有相同的量級，這樣起始壓強和最終壓強都可在很小的誤差範圍內被精確測量。當初始壓力為一個大氣壓或接近部分低真空範圍，經過計算後，膨脹後的壓力在能夠對真空計進行精確校準的範圍內。通過對初始壓力和膨脹後的壓力的直接測量，即可得到大容器和小容器 的容積比。 這種方法的不足之處是所需要的累積時間過長，溫度變化對測量結果的影響較大，會引起較大的測量不確定度。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，所述方法能夠準確測量真空容器的容積比，解決了氣體累積法測量容器容積比的溫度修正問題，降低了測量不確定度。本發明的目的由以下技術方案實現一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，其中，氣體累積法中包括兩個容器，一個小容器，一個大容器；測量過程中，氣體從小容器向大容器膨脹，包括多次膨脹過程；且所採用的溫度計解析度小於0.1K。所述方法步驟如下(I)對氣體累積法中的小容器、大容器及管道進行抽真空操作；(2)在測量過程中每次膨脹前賦予小容器恆定的初始壓力Ptl ;設Vtl為小容器的容積；Vi為大容器的容積；(Ttl) i為第i次膨脹前小容器在壓力為Ptl時的溫度；(P1) i為第i次膨脹後大容器在壓力達到平衡時的壓力；(T1)i為第i次膨脹後大容器在壓力為(P1)i時的溫度；其中，i = 1,2,3,……η ；那麼第一次膨脹過程可以描述為
權利要求
1.一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，其特徵在於所述方法步驟如下 (1)對氣體累積法中的小容器、大容器及管道進行抽真空操作； (2)在測量過程中每次膨脹前賦予小容器恆定的初始壓力Ptl;設Vtl為小容器的容積W1為大容器的容積；(Ttl) i為第i次膨脹前小容器在壓力為Ptl時的溫度；(P1) i為第i次膨脹後大容器在壓力達到平衡時的壓力；(T1)i為第i次膨脹後大容器在壓力為(P1)i時的溫度；其中，i = I, 2, 3, ......n ； 那麼第一次膨脹過程可以描述為 PqVq iPlW'\+V0)(T0)1 似(!) 由公式(I)可以得到V^V0(T0)1(2) (3)對於第二次膨脹，有 P0V0 ] (P1)1V1 (P1)2(V^V0) (J0)2 (Tl)1 — (Ii)1(3) 由公式(3)可以得到 ,、 K ('Ji)-. , 、 V-, (JX (p, )2 = Pa ——2--— + (a ),——1--— ^ + V0(T0)2 11V^V0(T1)1⑷ 將公式(2)代入公式(4)可以得到 {Pl)^PoV1+V0\T0)2 +V^V0(T0)11(,) (4)對於第三次膨脹，有 PoK , (Pi)2K _(Pi)3(K + K) (,:山! ( ;)2 — (/；),(6) 由公式(6)可以得到(P1 )；, = p., J^1J7 黑 + (Pi ) JT1Jr 靜 K+h (To)3 h+K (T1)2(7) 將公式(5)代入公式(7)可以得到 ,.yO 「(7:); , ^K y ( ；)M 」loVl^C(T0)i V1+V0 (T0)2 (Fl+V/ (F0)1 J(8) (5)按照以上步驟以此類推，對第n次膨脹，有 fnl n K 「(以,V1 ( 「Rf ( , [f K y-AT,) {Pl)^PoV1+V0\T0X, Vl+Vn(F1+F0j (T0)n_2 V1+F0j (J0)1 J ⑶ (6)對於條件較好的恆溫實驗室來說，一天之內的溫漂和溫度梯度變化不高於I 2K，^通常接近於I，將#一級泰勒展開V^O/ Uo /7
2.根據權利要求I所述的一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，其特徵在於所述方法中測量溫度採用的溫度計的解析度小於0. 1K。
全文摘要
本發明公開了一種用氣體累積法測量真空容器容積比的溫度修正方法，屬於測量技術領域。所述方法通過對氣體累積法測量真空容器容積比過程中存在的溫度梯度和溫漂等溫度影響因素的修正，降低了運用氣體累積法測量真空容器容積比的測量不確定度。採用本發明所述的溫度修正方法的氣體累積法，測量精度高，能夠滿足真空裝置的容積比需要。
文檔編號G01F17/00GK102967337SQ20121049197
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者馮焱, 魏萬印, 趙瀾, 孫雯君, 董猛 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所