[发明专利]以气体测量不规则物体体积的装置及方法

说明书

本发明公开了一种以气体测量不规则物体体积的装置，真空泵与压力箱A之间、压力箱A与压力箱B之间、压力箱B与气罐之间，均设置管道连通，并在管道上依次设置阀门A、阀门B、阀门C，压力箱A内设有压力计A、压力箱B内设有压力计B，压力箱A上设有开口及对其闭合的盖板，气罐内为理想气体；同时公开了以该装置测量不规则物体体积的方法。本发明依据理想气体定律、理想气体方程，通过压力箱内容积变化引起的压强变化，测得压强即可计算得到待测的不规则物体的体积，具有严格的理论基础，测量结果准确，测量过程不破坏被测物，可用在对各类不规则物体体积进行测量，尤其适用于不能接触液体的物体体积测量。

技术领域

本发明涉及物体体积测量，特别是测量不规则物体体积的装置及方法。

背景技术

目前测量物体体积的方法大部分局限于对规则物体的测量，比如长方体、球形物体等，通过测量长、宽、高或者直径，再来计算物体的体积。此方法只能局限于规则物体，而在工程中大部分为不规则物体。

对于不规则物体，也有通过排液法进行测量体积，但是测试过程效率低，测试一个物体后需要干燥仪器，浪费时间，如有液体的残留也会影响测量精度。排液法也不适用于测量会和液体反应或者吸附的物体，例如在液体中会短路的锂离子软包电芯、方壳电芯等，还会破坏被测物体。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种以气体测量不规则物体体积的装置，本发明的另一目的是提供以该装置测量不规则物体体积的方法。

技术方案：一种以气体测量不规则物体体积的装置，包括真空泵、压力箱A、压力箱B、气罐，所述真空泵与压力箱A之间、所述压力箱A与压力箱B之间、所述压力箱B与气罐之间，均设置管道连通，并在所述管道上依次设置阀门A、阀门B、阀门C，所述压力箱A内设有压力计A、所述压力箱B内设有压力计B，所述压力箱A上设有开口及对其闭合的盖板，所述气罐内为理想气体。

进一步的，所述理性气体为沸点低于-183℃的单一气体或混合气体。

最佳的，所述压力箱A、压力箱B的空箱容积相等。

最佳的，所述压力箱A、压力箱B为透明本体，所述压力计A、压力计B为数据可读式压力计，以方便读取压强数据，以及得到准确的压强数据。

最佳的，所述压力计A、压力计B为数据信号传导式压力计，不受压力箱本体材质的影响，都可以读取到压强数据。

最佳的，所述开口能够放入待测的不规则物体即可，尽量减少放入不规则物体时对压力箱A内环境的影响。

一种以上述的装置测量不规则物体体积的方法，在恒温T下进行测量，包括以下步骤：

S10：通过气罐内的理想气体对压力箱A、压力箱B内进行气体置换净化，在压力箱A、压力箱B内形成理想气体环境，阀门A、阀门B、阀门C、盖板关闭，使压力箱A、压力箱B各自密闭；压力箱B的空箱容积记为V_B，此时，压力箱B内的温度记为T_B，留存的理想气体的物质的量为n_B，读取压力计B测得的压强P_B，压力箱B中理想气体方程为：

P_BV_B＝n_BRT_B 式(1)；

S20：打开盖板，将体积为V_M的待测的不规则物体M放入压力箱A内并关闭盖板，打开阀门A，通过真空泵对压力箱A内抽真空，当压力箱A内的压强小于压力箱B内的压强后，关闭阀门A；压力箱A的空箱容积记为V_A，此时，压力箱A内的温度记为T_A，留存的理想气体的物质的量为n_A，读取压力计A测得的压强P_A，压力箱A中理想气体方程为：