針對特殊內(nèi)部結(jié)構的容器，常規(guī)容積測量方法無法簡便有效地實現(xiàn)測定，為此本研究設計了一套新穎的容積標定裝置，提出了兩種快速標定方法。這兩種標定方法是在真空條件下獲取容器內(nèi)壓力變化Δp 和抽取氣體累積體積ΔV 的數(shù)據(jù)，基于氣態(tài)方程和線性回歸方法建立關系表達式，從而能直接計算出待標定容器的容積。實驗結(jié)果表明，測定所得數(shù)據(jù)相對偏差在±3.0%以內(nèi)。本文對該標定裝置的主要影響因素即水分等揮發(fā)性物質(zhì)、質(zhì)量歧視效應、系統(tǒng)儀表精度進行了分析和計算，計算結(jié)果表明：本裝置在容器內(nèi)不含揮發(fā)性物質(zhì)、系統(tǒng)儀表精度較高的情況下，適用于特殊結(jié)構容器容積的快速測定。

　　針對形狀不規(guī)則、內(nèi)部結(jié)構復雜、材料特殊、不能填充液體的容器，例如在航天或者核工業(yè)領域應用的各種類型貯箱容器等，真空技術網(wǎng)(http://smsksx.com/)認為常規(guī)容積測量方法如充液稱重法、恒壓氣體置換法、定量充氣膨脹法、壓力激勵法等往往存在測量裝置過于復雜或方法本身無法應用等問題。本文研究設計了一套容積標定裝置，并采用該裝置建立了“線性回歸法”和“氣態(tài)方程法”兩種方法對特殊容器內(nèi)部總?cè)莘e進行標定。

1、標定裝置

　　兩種標定方法采用同一裝置進行，裝置結(jié)構簡圖如圖1 所示。

圖1 容積標定裝置簡圖

2、儀器和設備

　　(1) 微型真空泵，型號PK5008-12V，生產(chǎn)廠家成都氣海機電制造有限公司。

　　(2) 質(zhì)量流量計，型號CS200A，生產(chǎn)廠家北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司。

　　(3) 精密壓力表，型號SC500，生產(chǎn)廠家霍尼韋爾國際公司。

　　(4) 標準鋁氣瓶，規(guī)格500 mL，充水稱重法標定。

　　(5) 廣口瓶，容積12150 mL，充水稱重法標定。

　　(6) 硅膠氣路連接管、氣路開關閥。

6、結(jié)論

　　本研究針對形狀不規(guī)則、結(jié)構復雜、材料特殊等類型的容器，設計了一套新穎的容積標定裝置，提出了兩種快速標定方法，從而能夠簡便有效地實現(xiàn)測定。在選擇合適的抽氣流速條件下，線性回歸法和氣態(tài)方程法兩種方法均能將相對偏差控制在±3.0%以內(nèi)。需注意的是，水分等易揮發(fā)性物質(zhì)、質(zhì)量歧視效應、壓力表和質(zhì)量流量計讀數(shù)精度是影響本裝置標定結(jié)果準確性的主要因素。在特殊應用場合，待標定容器的內(nèi)部壓力過低有可能會對精密性造成影響，因此需注意在要求的壓力范圍內(nèi)操作。此外，目前針對空氣絕對壓力小于40 kPa 的氣流尚沒有簡便有效的適用流量計，因此采用該法標定時需注意質(zhì)量流量計的有效工作壓力范圍。