基于固定流導(dǎo)元件的容積測量方法研究
發(fā)布時間：2020-12-05 23:54
在真空科學(xué)、深空探測、石油化工及貿(mào)易運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,容積的測量至關(guān)重要。而現(xiàn)有的測量方法中稱重法的測量過程復(fù)雜、耗時長、儀器成本高,膨脹法需要制造多種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)體積、弛豫時間較長、占用空間大,其他測量方法面臨精度不高、受氣體種類限制等問題。本文基于固定流導(dǎo)元件的分子流特性和動態(tài)差壓衰減法對容器進(jìn)行容積測量研究,固定流導(dǎo)元件以陽極多孔氧化鋁（anodic aluminum oxide,AAO）為基底,利用打孔硅片作為掩模和支撐材料制作而成。待測容器通過AAO固定流導(dǎo)元件與壓強(qiáng)恒定的基準(zhǔn)環(huán)境連通,從真空到大氣壓條件下,AAO元件的流導(dǎo)始終保持恒定,AAO元件兩端的動態(tài)差壓衰減和容器容積、元件流導(dǎo)以及時間符合指數(shù)函數(shù)關(guān)系,通過測量AAO元件兩端差壓變化就可計(jì)算待測容器的容積。對不同氣體傳輸速率下的容器內(nèi)部溫度波動進(jìn)行了CFD仿真,在流導(dǎo)為7.5×10-6m3/s時溫度波動不超過0.1K,制作出相應(yīng)流導(dǎo)大小的AAO固定流導(dǎo)元件,搭建基于流量法的流導(dǎo)測量系統(tǒng),對氮?dú)�、氦氣和氬氣流�?jīng)固定流導(dǎo)元件時的流導(dǎo)進(jìn)行精確測量,對應(yīng)流導(dǎo)分別為1.162×10-...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
容積測量應(yīng)用領(lǐng)域Fig.1.1Applicationfieldofvolumetricmeasurement
第一章 緒論，屬于直接測量，它們只能實(shí)現(xiàn)對形狀規(guī)則、簡單的容器或者物體的容當(dāng)測量形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器時，誤差較大，而且成本較高，測量時間復(fù)雜。由于稱重法、膨脹法、定流量充（放）氣法、聲速（充）排氣法科學(xué)研究和工程實(shí)際中應(yīng)用廣泛，分別對其詳細(xì)介紹。.1 稱重法稱重法的原理是以液體（通常是水）為介質(zhì)，在被測容器未裝介質(zhì)時稱，灌滿液體之后再稱出容器質(zhì)量，根據(jù)容器承載的液體質(zhì)量和密度，計(jì)體積，即為被測容積。以液體為介質(zhì)雖然精度較高、成本低、綠色環(huán)保很難充滿結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器，容易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致測量誤差變大，而且殘影響容器的使用。而使用高純氣體作為介質(zhì)時，不會污染容器也不會產(chǎn)，測量精度高，因此被國內(nèi)外許多計(jì)量機(jī)構(gòu)、研究院所廣泛采用[12]。
別表示充氣前、后的壓力和溫度。家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究院分別將高純 N2和 Ar 作為實(shí)驗(yàn)氣體，利77L 標(biāo)準(zhǔn)室的 PVTt 系統(tǒng)進(jìn)行了容積標(biāo)定，保證了氣體流量為 0.02%~0.05%[14-16]。日本的 Masahiro Ishibashi,和 Toshi了氣體稱重法對配置有11立方米標(biāo)準(zhǔn)室的PVTt氣體流量17]。法也是在工程實(shí)際和科研工作中常用的一種容積測量方法，準(zhǔn)體積作為參考。基本原理是：在容積為 V 的容器中充入為 p0，然后將其與抽至真空的容積為 V0的標(biāo)準(zhǔn)容器連通降至 p。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和質(zhì)量守恒定律，計(jì)算被測的趙瀾等人對下圖所示的氣體微流量計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了容積標(biāo)測容器，采用多級膨脹的方法進(jìn)行測量，其不確定度為
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于激光和機(jī)器視覺的微量液體容量計(jì)量方法[J]. 張竟月,孫斌,謝玄達(dá),趙玉曉,佟林,張瓏,周璐. 計(jì)量學(xué)報. 2018(04)
[2]基于LabVIEW、MATLAB及Nastran混合編程的軟件快速開發(fā)[J]. 梁忠仔,姜金輝,張哲. 中國科技論文. 2016(05)
[3]低壓力下復(fù)雜結(jié)構(gòu)真空容器容積比的測量方法研究[J]. 吉康,成永軍,楊長青,習(xí)振華,張瑞芳,張琦. 真空與低溫. 2016(01)
[4]比較法正壓漏孔校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定[J]. 張瑞芳,張滌新,趙瀾,董猛,管保國,馬亞芳. 真空與低溫. 2015(06)
[5]不規(guī)則形狀容器容積的兩種快速標(biāo)定方法[J]. 藺金賢,鐘志京,張?jiān)ゴ?李群嶺,周銀行,龍素群. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(01)
[6]基于充氣法的容器體積辨識[J]. 王學(xué)影,易姣,趙靜,陸藝. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(07)
[7]容積測量方法研究[J]. 李超,杜秋華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(05)
[8]采用靜態(tài)膨脹法校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)漏孔極小漏率的不確定度評定[J]. 楊長青,李得天,馮焱,成永軍,趙瀾,魏萬印. 真空與低溫. 2014(02)
[9]流體在納米通道中流動分子動力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 周峰,段春爭,于同敏. 微納電子技術(shù). 2013(05)
[10]一種基于彈體外形尺寸的藥室容積超聲測量方法[J]. 韓躍平,韓焱. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]流體在納米微通道中的流動及傳輸特性研究[D]. 張忠強(qiáng).大連理工大學(xué) 2010
[2]容器放氣過程的數(shù)值模擬及熱力學(xué)模型研究[D]. 楊麗紅.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于AAO的標(biāo)準(zhǔn)漏孔制作及其性能研究[D]. 趙永恒.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]三維激光掃描技術(shù)在立式金屬罐容量計(jì)量中的應(yīng)用研究[D]. 周曉雪.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[3]高精度氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立[D]. 陳超.天津大學(xué) 2012
本文編號：2900318
【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
容積測量應(yīng)用領(lǐng)域Fig.1.1Applicationfieldofvolumetricmeasurement
第一章 緒論，屬于直接測量，它們只能實(shí)現(xiàn)對形狀規(guī)則、簡單的容器或者物體的容當(dāng)測量形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器時，誤差較大，而且成本較高，測量時間復(fù)雜。由于稱重法、膨脹法、定流量充（放）氣法、聲速（充）排氣法科學(xué)研究和工程實(shí)際中應(yīng)用廣泛，分別對其詳細(xì)介紹。.1 稱重法稱重法的原理是以液體（通常是水）為介質(zhì)，在被測容器未裝介質(zhì)時稱，灌滿液體之后再稱出容器質(zhì)量，根據(jù)容器承載的液體質(zhì)量和密度，計(jì)體積，即為被測容積。以液體為介質(zhì)雖然精度較高、成本低、綠色環(huán)保很難充滿結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器，容易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致測量誤差變大，而且殘影響容器的使用。而使用高純氣體作為介質(zhì)時，不會污染容器也不會產(chǎn)，測量精度高，因此被國內(nèi)外許多計(jì)量機(jī)構(gòu)、研究院所廣泛采用[12]。
別表示充氣前、后的壓力和溫度。家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究院分別將高純 N2和 Ar 作為實(shí)驗(yàn)氣體，利77L 標(biāo)準(zhǔn)室的 PVTt 系統(tǒng)進(jìn)行了容積標(biāo)定，保證了氣體流量為 0.02%~0.05%[14-16]。日本的 Masahiro Ishibashi,和 Toshi了氣體稱重法對配置有11立方米標(biāo)準(zhǔn)室的PVTt氣體流量17]。法也是在工程實(shí)際和科研工作中常用的一種容積測量方法，準(zhǔn)體積作為參考。基本原理是：在容積為 V 的容器中充入為 p0，然后將其與抽至真空的容積為 V0的標(biāo)準(zhǔn)容器連通降至 p。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和質(zhì)量守恒定律，計(jì)算被測的趙瀾等人對下圖所示的氣體微流量計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了容積標(biāo)測容器，采用多級膨脹的方法進(jìn)行測量，其不確定度為
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于激光和機(jī)器視覺的微量液體容量計(jì)量方法[J]. 張竟月,孫斌,謝玄達(dá),趙玉曉,佟林,張瓏,周璐. 計(jì)量學(xué)報. 2018(04)
[2]基于LabVIEW、MATLAB及Nastran混合編程的軟件快速開發(fā)[J]. 梁忠仔,姜金輝,張哲. 中國科技論文. 2016(05)
[3]低壓力下復(fù)雜結(jié)構(gòu)真空容器容積比的測量方法研究[J]. 吉康,成永軍,楊長青,習(xí)振華,張瑞芳,張琦. 真空與低溫. 2016(01)
[4]比較法正壓漏孔校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定[J]. 張瑞芳,張滌新,趙瀾,董猛,管保國,馬亞芳. 真空與低溫. 2015(06)
[5]不規(guī)則形狀容器容積的兩種快速標(biāo)定方法[J]. 藺金賢,鐘志京,張?jiān)ゴ?李群嶺,周銀行,龍素群. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(01)
[6]基于充氣法的容器體積辨識[J]. 王學(xué)影,易姣,趙靜,陸藝. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(07)
[7]容積測量方法研究[J]. 李超,杜秋華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(05)
[8]采用靜態(tài)膨脹法校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)漏孔極小漏率的不確定度評定[J]. 楊長青,李得天,馮焱,成永軍,趙瀾,魏萬印. 真空與低溫. 2014(02)
[9]流體在納米通道中流動分子動力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 周峰,段春爭,于同敏. 微納電子技術(shù). 2013(05)
[10]一種基于彈體外形尺寸的藥室容積超聲測量方法[J]. 韓躍平,韓焱. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]流體在納米微通道中的流動及傳輸特性研究[D]. 張忠強(qiáng).大連理工大學(xué) 2010
[2]容器放氣過程的數(shù)值模擬及熱力學(xué)模型研究[D]. 楊麗紅.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于AAO的標(biāo)準(zhǔn)漏孔制作及其性能研究[D]. 趙永恒.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]三維激光掃描技術(shù)在立式金屬罐容量計(jì)量中的應(yīng)用研究[D]. 周曉雪.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[3]高精度氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立[D]. 陳超.天津大學(xué) 2012
本文編號：2900318
本文鏈接：http://www.lk138.cn/jixiegongchenglunwen/2900318.html
最近更新
教材專著
