[发明专利]一种高精度气体充装装置及充装方法

权利要求书

1.一种高精度气体充装装置，其特征在于：所述装置包括依次连通的第一管道（1）、第二管道（2）……第x管道（3）……第n管道（4），其中x、n均为自然数，且x小于n，每一根管道的入口端都设置有球阀（5），在第n管道（4）上设置有高精度压力表（6），所述第一管道（1）上还连接有抽真空支路。

2.一种利用如权利要求1所述的装置进行高精度气体充装的方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：

首先进行实际操作前的理论计算工作，计算需要向成品气瓶（7）中加入mg的原料气时，所述装置管路内的压力P与成品气瓶（7）已有的压力P1之间的差值△P，

①

其中M为原料气的相对分子质量，V为所述装置配气管道的总体积，22.4为理想气体的摩尔体积，

根据安全要求，装置管路内的压力P不能超过原料气的饱和蒸气压P0，因此取P＜0.8P0，而为了让原料气能够顺畅地充入到成品气瓶（7）中，需要△P大于0.2bar，将上述两个条件带入公式1，并进行换算，可得到如下结果：

即可得到配气管道总体积V的范围；

根据配气管道总体积V，选择x和n的数值，使第x管道（3）、第x+1管道、……第n管道（4）的总体积符合V的范围，

然后将第x管道（3）、第x+1管道、……第n管道（4）的总体积带入△P的计算公式，计算出具体的△P值，即：

理论计算工作结束；

然后开始实际操作：称量成品气瓶（7）的初始重量G0，将第n管道（4）的出口端连接在成品气瓶（7）上，打开本装置上的所有球阀（5），利用抽真空支路对本装置进行抽真空处理，然后将第一管道（1）的入口端连接在原料气源上，打开原料气源管路上的总阀（8），向本装置各个管路中灌注原料气，在此过程中观察高精度压力表（6），使管路内压力至P后停止，P=△P+P1，然后关闭第x管道（3）前端的球阀（5），此时第x管道（3）、第x+1管道、……第n管道（4）中原料气的总量即为所要充装的mg原料气，

然后打开成品气瓶（7）上的阀嘴，第x管道（3）、第x+1管道、……第n管道（4）中的原料气便会进入成品气瓶（7）中，在此过程中观察高精度压力表（6），待数值稳定后关闭成品气瓶（7）的阀嘴，称量充装后的成品气瓶（7），得到重量G1，计算G1与G0之间的差值△G，并与m进行比较，如△G与m之间的偏差在2%以内，则完成充装。