[发明专利]一种活塞式气体流量标准装置的活塞缸有效容积的在线测量方法

权利要求书

1.一种活塞式气体流量装置的活塞缸有效容积的测量方法，其中，活塞缸垂直设置在光学平台上；活塞块，所述活塞块位于所述活塞缸中，可被气体推动实现上下移动；激光干涉仪，其设置在光学平台上，位于所述活塞缸的第一侧面；固定反射镜，其位于所述活塞缸的正上方，用于将激光光束反射到所述活塞缸内的活塞块上，所述固定反射镜通过固定支架设置在活塞缸的上方；移动反射镜，其位于所述活塞块上，可随活塞块移动；可调节支架，其位于光学平台上，将所述激光干涉仪设置在所述可调节支架上，通过可调节支架可以调节激光干涉仪的位置；光电传感器，其通过定位支架被设置在光学平台上，且成对的光电传感器设置在活塞缸的两侧；光学升降平台，其设置在光学平台上，位于所述活塞缸的第二侧面，在所述光学升降平台上设置有光谱共焦传感器；其特征在于：

步骤一：调节光学平台，使活塞缸轴线与所述光学平台所在的平面相垂直；

步骤二：通过卡尺或其他外径测量工具得到活塞缸的外径d_outer，在所述活塞缸的多个位置进行外径测量，获取平均值；

步骤三：对光学升降平台进行调节，使位于其上的光谱共焦传感器保持水平，所述光谱共焦传感器对准所述活塞缸的底部；

步骤四：开启所述光谱共焦传感器，控制所述光学升降台使得所述光谱共焦传感器匀速向上运动，所述光谱共焦传感器连续采集活塞缸的壁厚θ；

步骤五，通过外径与壁厚的差值获取所述活塞缸1的内径d_inner＝d_outer-θ；

步骤六，对可调节支架进行调节，使激光干涉仪保持水平，所述激光干涉仪发出的激光照射向固定反射镜，由所述固定反射镜将激光反射到所述活塞块上的移动反射镜，通过调节移动反射镜实现激光干涉仪对光，所述活塞块位于活塞缸底部时，为激光干涉仪的零点位置；

步骤七，打开管路阀门，有稳定气源进入活塞缸内，推动活塞匀速向上运动，活塞块在运动过程中经过活塞缸两侧的一对光电传感器，所述光电传感器将光信号转化为电信号，触发激光干涉仪记录即时位置p_i；

步骤八，通过光电传感器的位置p_i，在靠近光学平台的一对光电传感器记录的位置为p₁，在远离光学平台的位置设置有至少一对光电传感器，通过远离光学平台的一对传感器可记录位置p₂，得到两对光电传感器之间的距离即为活塞缸的有效长度L＝p₂-p₁；

步骤九：根据测量得到的内径和长度，可获得活塞缸的有效容积

2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于：活塞缸为一个加工公差在0.1以内的均匀石英玻璃管。

3.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述光电传感器为对射式光纤传感器，工作方式遮光时ON。