专利名称：等温容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，具体是一种测量气动元件流量特性的等温容器。用于测量控制领域。
背景技术：
目前测量实际气动元件流量特性的国际标准化草案ISO6358具有测试装置复杂，测量时间长，消耗功率大等缺点，为此必须采用新的试验方法。目前替换的试验方法有固定容器充填法和放出法，等温容器是保障上述替换试验方法精度的重要工具，因此开发等温容器是非常必要的。固定容腔充放气过程很短，只需几秒就可完成，而且其能耗很小。如果能仅仅利用容腔的压力响应就能测出气动元件的流量特性，将是非常节能的办法。然而，容腔压力随容腔温度变化，使用普通容器会由于容器壁热传导而造成误差。为此，有必要开发等温容器，这样就能够排除温度变化造成的影响，从而准确测量气动元件的流量特性。
经对现有技术的文献检索发现，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，中文译名为“热阻尼特性对液压加载装置动态特性影响”一文(ASME动态系统测量杂志106 pp21-26页)中首度提出采用增大热传导面积来模拟等温过程。也就是利用填充大热传导面积及热传导系数高的金属丝来近似模拟实现等温过程的容器。但其应用场合不同，他是将等温过程用在液压蓄能器中，以达到节能的效果；Otis所用的介质为液压油，主要应用金属丝存储一定的能量以实现节能的效果。再进一步的文献检索中，至今尚未发现与本发明主题相同或者类似的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种等温容器，使其达到忽略容器温度变化影响而仅采用测量容器放气压力就可测出与容器相连的被测气动元件的质量流量，从而获得被测气动元件流量特性的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明等温容器是一个立式法兰连接、垫片密封型压力容器，该压力容器由法兰盖，橡胶密封垫片，容器主体，支脚构成，支脚与容器主体焊接为一体，橡胶密封垫片放在容器主体上，利用螺钉将法兰盖与容器主体连接起来。在容器主体上焊有三个接口，一个是进气口，一个是排气口，一个是排水口，其内部填充有线径为30-50μm的磷铜丝，在排气口处设置纱网。
对于普通容器，当充气时由于进入容器的气体带入一部分能量，导致容器内部气体温度升高，当放气时由于排出容器的气体带出一部分能量，导致容器内部气体温度降低，普通容器充放气时其温度变化可以达到40K。而对于等温容器，由于内部金属丝换热面积及热容都很大，当对其进行充放气时，金属丝会抵抗容器内部温度变化，使得容器内部气体温度变化在很小范围之内，一般不超过2K。
将等温容器排气口与被测气动元件相连，利用等温容器内部气体温度在充放气过程中基本保持不变的原理，可认为容器内部气体变化为等温过程，根据等温气体状态方程，可知从容器流出的质量流量仅与容器内部压力有关，这样仅采用测量容器放气压力就可测出容器流出的质量流量，根据质量守恒原理，容器排出的质量流量和容器相连被测气动元件的质量流量相等，这样就获得了被测气动元件的质量流量，利用该质量流量获得被测气动元件的流量特性。
本发明采用填充大热传导面积及热传导系数高的金属丝来近似模拟实现等温过程就形成了等温容器，容器的工作介质为压缩空气，并采用等温容器放气测量气动元件的流量特性。由于充放气过程近乎等温过程，充放气时的瞬态流量可以仅从通过测量容器的瞬态压力获得，运用此种方法能够测量稳态、非稳态的气体流动。其中填充材料的体积只占容器体积的4％左右，而且实验证明其并且没有明显的流阻效应。
与现有技术相比，本发明排气口与被测气动元件相连，利用等温容器内部气体温度在充放气过程中基本保持不变的原理，以达到忽略容器温度变化影响而仅采用测量容器放气压力就可测出与容器相连的被测气动元件的质量流量，从而获得被测气动元件流量特性的目的。具有实验装置简单，测量时间短，耗气量少，对气源容量要求低等优点。
图1本发明结构示意图具体实施方式
如图1所示，本发明等温容器是一个立式法兰连接、垫片密封型压力容器，该压力容器主要由法兰盖1，橡胶密封垫片2，容器主体4，支脚6构成，支脚6与容器主体4焊接为一体，橡胶密封垫片2放在容器主体4上，利用螺钉9将法兰盖1与容器主体4连接起来。在容器主体4上焊有三个接口，一个是进气口3，一个是排气口7，一个是排水口5，其内部填充有线径为30-50μm的磷铜丝10。
进气口3、排气口7对称设置，在排气口7处设置纱网8。排水口5设置在容器主体4的底部。
权利要求
1.一种等温容器，其特征在于，包括法兰盖(1)、橡胶密封垫片(2)、容器主体(4)、支脚(6)，在容器主体(4)上焊有三个接口，一个是进气口(3)，一个是排气口(7)，一个是排水口(5)，其内部填充有磷铜丝(10)，支脚(6)与容器主体(4)焊接为一体，橡胶密封垫片(2)设置在容器主体(4)上，法兰盖(1)与容器主体(4)通过螺钉(9)连接起来。
2.根据权利要求1所述的等温容器，其特征是，进气口(3)、排气口(7)对称设置，在排气口(7)处设置纱网(8)。
3.根据权利要求1所述的等温容器，其特征是，排水口(5)设置在容器主体(4)的底部。
4.根据权利要求1所述的等温容器，其特征是，所述的磷铜丝(4)线径为30-50μm。
全文摘要
一种等温容器，用于测量控制领域。本发明主要由法兰盖，橡胶密封垫片，容器主体，支脚构成，支脚与容器主体焊接为一体，橡胶密封垫片放在容器主体上，法兰盖与容器主体连接，在容器主体上焊有三个接口，一个是进气口，一个是排气口，一个是排水口，其内部填充有磷铜丝，在排气口处设置纱网。本发明利用等温容器内部气体温度在充放气过程中基本保持不变的原理，以达到忽略容器温度变化影响而仅采用测量容器放气压力就可测出与容器相连的被测气动元件的质量流量，从而获得被测气动元件流量特性的目的，具有实验装置简单，测量时间短，耗气量少，对气源容量要求低等优点。
文档编号G01F1/76GK1605841SQ20041008430
公开日2005年4月13日 申请日期2004年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者叶骞, 孟国香, 谢文华, 刘成良, 冯正进 申请人:上海交通大学