專(zhuān)利名稱(chēng)：等溫容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，具體是一種測(cè)量氣動(dòng)元件流量特性的等溫容器。用于測(cè)量控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前測(cè)量實(shí)際氣動(dòng)元件流量特性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化草案ISO6358具有測(cè)試裝置復(fù)雜，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，消耗功率大等缺點(diǎn)，為此必須采用新的試驗(yàn)方法。目前替換的試驗(yàn)方法有固定容器充填法和放出法，等溫容器是保障上述替換試驗(yàn)方法精度的重要工具，因此開(kāi)發(fā)等溫容器是非常必要的。固定容腔充放氣過(guò)程很短，只需幾秒就可完成，而且其能耗很小。如果能僅僅利用容腔的壓力響應(yīng)就能測(cè)出氣動(dòng)元件的流量特性，將是非常節(jié)能的辦法。然而，容腔壓力隨容腔溫度變化，使用普通容器會(huì)由于容器壁熱傳導(dǎo)而造成誤差。為此，有必要開(kāi)發(fā)等溫容器，這樣就能夠排除溫度變化造成的影響，從而準(zhǔn)確測(cè)量氣動(dòng)元件的流量特性。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Otis D.R.在1984年首先在”Effects ofThermal Damping on the Dynamic Response of a Hydraulic Loading”ASME J.Dyn.Syst.Meas.，Control，106 pp21-26，中文譯名為“熱阻尼特性對(duì)液壓加載裝置動(dòng)態(tài)特性影響”一文(ASME動(dòng)態(tài)系統(tǒng)測(cè)量雜志106 pp21-26頁(yè))中首度提出采用增大熱傳導(dǎo)面積來(lái)模擬等溫過(guò)程。也就是利用填充大熱傳導(dǎo)面積及熱傳導(dǎo)系數(shù)高的金屬絲來(lái)近似模擬實(shí)現(xiàn)等溫過(guò)程的容器。但其應(yīng)用場(chǎng)合不同，他是將等溫過(guò)程用在液壓蓄能器中，以達(dá)到節(jié)能的效果；Otis所用的介質(zhì)為液壓油，主要應(yīng)用金屬絲存儲(chǔ)一定的能量以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。再進(jìn)一步的文獻(xiàn)檢索中，至今尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明主題相同或者類(lèi)似的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種等溫容器，使其達(dá)到忽略容器溫度變化影響而僅采用測(cè)量容器放氣壓力就可測(cè)出與容器相連的被測(cè)氣動(dòng)元件的質(zhì)量流量，從而獲得被測(cè)氣動(dòng)元件流量特性的目的。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明等溫容器是一個(gè)立式法蘭連接、墊片密封型壓力容器，該壓力容器由法蘭蓋，橡膠密封墊片，容器主體，支腳構(gòu)成，支腳與容器主體焊接為一體，橡膠密封墊片放在容器主體上，利用螺釘將法蘭蓋與容器主體連接起來(lái)。在容器主體上焊有三個(gè)接口，一個(gè)是進(jìn)氣口，一個(gè)是排氣口，一個(gè)是排水口，其內(nèi)部填充有線徑為30-50μm的磷銅絲，在排氣口處設(shè)置紗網(wǎng)。
對(duì)于普通容器，當(dāng)充氣時(shí)由于進(jìn)入容器的氣體帶入一部分能量，導(dǎo)致容器內(nèi)部氣體溫度升高，當(dāng)放氣時(shí)由于排出容器的氣體帶出一部分能量，導(dǎo)致容器內(nèi)部氣體溫度降低，普通容器充放氣時(shí)其溫度變化可以達(dá)到40K。而對(duì)于等溫容器，由于內(nèi)部金屬絲換熱面積及熱容都很大，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行充放氣時(shí)，金屬絲會(huì)抵抗容器內(nèi)部溫度變化，使得容器內(nèi)部氣體溫度變化在很小范圍之內(nèi)，一般不超過(guò)2K。
將等溫容器排氣口與被測(cè)氣動(dòng)元件相連，利用等溫容器內(nèi)部氣體溫度在充放氣過(guò)程中基本保持不變的原理，可認(rèn)為容器內(nèi)部氣體變化為等溫過(guò)程，根據(jù)等溫氣體狀態(tài)方程，可知從容器流出的質(zhì)量流量?jī)H與容器內(nèi)部壓力有關(guān)，這樣僅采用測(cè)量容器放氣壓力就可測(cè)出容器流出的質(zhì)量流量，根據(jù)質(zhì)量守恒原理，容器排出的質(zhì)量流量和容器相連被測(cè)氣動(dòng)元件的質(zhì)量流量相等，這樣就獲得了被測(cè)氣動(dòng)元件的質(zhì)量流量，利用該質(zhì)量流量獲得被測(cè)氣動(dòng)元件的流量特性。
本發(fā)明采用填充大熱傳導(dǎo)面積及熱傳導(dǎo)系數(shù)高的金屬絲來(lái)近似模擬實(shí)現(xiàn)等溫過(guò)程就形成了等溫容器，容器的工作介質(zhì)為壓縮空氣，并采用等溫容器放氣測(cè)量氣動(dòng)元件的流量特性。由于充放氣過(guò)程近乎等溫過(guò)程，充放氣時(shí)的瞬態(tài)流量可以?xún)H從通過(guò)測(cè)量容器的瞬態(tài)壓力獲得，運(yùn)用此種方法能夠測(cè)量穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)的氣體流動(dòng)。其中填充材料的體積只占容器體積的4％左右，而且實(shí)驗(yàn)證明其并且沒(méi)有明顯的流阻效應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明排氣口與被測(cè)氣動(dòng)元件相連，利用等溫容器內(nèi)部氣體溫度在充放氣過(guò)程中基本保持不變的原理，以達(dá)到忽略容器溫度變化影響而僅采用測(cè)量容器放氣壓力就可測(cè)出與容器相連的被測(cè)氣動(dòng)元件的質(zhì)量流量，從而獲得被測(cè)氣動(dòng)元件流量特性的目的。具有實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，測(cè)量時(shí)間短，耗氣量少，對(duì)氣源容量要求低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明等溫容器是一個(gè)立式法蘭連接、墊片密封型壓力容器，該壓力容器主要由法蘭蓋1，橡膠密封墊片2，容器主體4，支腳6構(gòu)成，支腳6與容器主體4焊接為一體，橡膠密封墊片2放在容器主體4上，利用螺釘9將法蘭蓋1與容器主體4連接起來(lái)。在容器主體4上焊有三個(gè)接口，一個(gè)是進(jìn)氣口3，一個(gè)是排氣口7，一個(gè)是排水口5，其內(nèi)部填充有線徑為30-50μm的磷銅絲10。
進(jìn)氣口3、排氣口7對(duì)稱(chēng)設(shè)置，在排氣口7處設(shè)置紗網(wǎng)8。排水口5設(shè)置在容器主體4的底部。
權(quán)利要求
1.一種等溫容器，其特征在于，包括法蘭蓋(1)、橡膠密封墊片(2)、容器主體(4)、支腳(6)，在容器主體(4)上焊有三個(gè)接口，一個(gè)是進(jìn)氣口(3)，一個(gè)是排氣口(7)，一個(gè)是排水口(5)，其內(nèi)部填充有磷銅絲(10)，支腳(6)與容器主體(4)焊接為一體，橡膠密封墊片(2)設(shè)置在容器主體(4)上，法蘭蓋(1)與容器主體(4)通過(guò)螺釘(9)連接起來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等溫容器，其特征是，進(jìn)氣口(3)、排氣口(7)對(duì)稱(chēng)設(shè)置，在排氣口(7)處設(shè)置紗網(wǎng)(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等溫容器，其特征是，排水口(5)設(shè)置在容器主體(4)的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等溫容器，其特征是，所述的磷銅絲(4)線徑為30-50μm。
全文摘要
一種等溫容器，用于測(cè)量控制領(lǐng)域。本發(fā)明主要由法蘭蓋，橡膠密封墊片，容器主體，支腳構(gòu)成，支腳與容器主體焊接為一體，橡膠密封墊片放在容器主體上，法蘭蓋與容器主體連接，在容器主體上焊有三個(gè)接口，一個(gè)是進(jìn)氣口，一個(gè)是排氣口，一個(gè)是排水口，其內(nèi)部填充有磷銅絲，在排氣口處設(shè)置紗網(wǎng)。本發(fā)明利用等溫容器內(nèi)部氣體溫度在充放氣過(guò)程中基本保持不變的原理，以達(dá)到忽略容器溫度變化影響而僅采用測(cè)量容器放氣壓力就可測(cè)出與容器相連的被測(cè)氣動(dòng)元件的質(zhì)量流量，從而獲得被測(cè)氣動(dòng)元件流量特性的目的，具有實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，測(cè)量時(shí)間短，耗氣量少，對(duì)氣源容量要求低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F1/76GK1605841SQ20041008430
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者葉騫, 孟國(guó)香, 謝文華, 劉成良, 馮正進(jìn) 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)