[发明专利]一种测量空心玻璃微珠内真空度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量空心玻璃微珠内真空度的装置，其特征在于：包括测量腔室(1)及参考腔室(2)，所述测量腔室(1)内固定设有盛装容器(3)，所述盛装容器(3)正上方的测量腔室(1)上设有挤压活塞(11)，且挤压活塞(11)的外径与盛装容器(3)的内径过盈配合；所述测量腔室(1)与参考腔室(2)之间设有第一管路(4)，所述盛装容器(3)与参考腔室(2)之间设有第二管路(5)；所述第一、第二管路(4、5)上均设有差压计(6)，所述差压计(6)与测量腔室(1)之间的第一管路(4)上连接设有精密活塞(7)，所述第一管路(4)的差压计(6)两端并列连接有平衡阀(41)，另所述第一管路(4)靠近测量腔室(1)的一侧设有绝压计(42)，盛装容器(3)的侧壁上还固定设有热电偶(8)。

2.根据权利要求1所述的一种测量空心玻璃微珠内真空度的装置，其特征在于：所述参考腔室(2)内放置细铜丝，且细铜丝呈不规则状堆满参考腔室(2)。

3.根据权利要求1所述的一种测量空心玻璃微珠内真空度的装置，其特征在于：所述装置还包括液压马达(9)，所述挤压活塞(11)与液压马达(9)连接，并由液压马达(9)驱动挤压活塞(11)在测量腔室(1)内进行运动。

4.一种使用权利要求1所述的装置测量空心玻璃微珠内真空度的方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一、将待测若干数量的空心玻璃微珠放入盛装容器内，空心玻璃微珠的堆积体积为V₀，填充盛装容器(3)内大部分的空间；

步骤二、进行空心玻璃微珠堆积孔隙率测试，已知测量腔室(1)内容积为V；

a、先打开平衡阀(41)，待测量腔与参考腔室(2)内压力相等后关闭平衡阀(41)，记录盛装容器(3)的初始绝对压力p、差压计(6)的本地压差Δp₁；

b、调节精密活塞(7)，使得被测腔室(1)容积增加ΔV，记录差压计的稳定压差Δp₂；

步骤三、根据公式得出空心玻璃微珠堆积孔隙率ε；

步骤四、进行空心玻璃微珠内气体压力测试；

a、将盛装容器(3)内的空心玻璃珠堆积体积记为V₃，空气体积记为V₄，空心玻璃珠内气体压力为p_x；

b、将挤压活塞(11)向下移动至与盛装容器(3)的上端面平齐，此时挤压活塞(11)的下端部与盛装容器(3)的上端部组成封闭腔室，记录此时封闭腔室的内压力p₃和温度T₃，

c、将挤压活塞(11)继续往下移动，直到盛装容器(3)内的压力突然下降时，记录此时盛装容器(3)内的压力p₄，温度T₄；

步骤五、计算，

a、将步骤三得到的空心玻璃微珠堆积孔隙率ε，及步骤四中的a、b、c的得到参数带入下方的方程进行计算；

根据理想气体方程，可得压缩前封闭空间内气体总质量为

b、将压缩后封闭空间内气体的压力记为p₄，体积V₅，温度T₄，则其总质量

c、根据压缩前后封闭空间内气体质量守恒，可得关于空心玻璃微珠内压力p_x的方程

得空心玻璃微珠内压力