[实用新型]气体密度精密检测与控制装置

说明书

本实用新型涉及一种气体密度精密检测与控制装置。

在空间探测、气体分析及化工生产等技术领域中，经常需要对气体的密度进行检测。现有技术一般是使用压力传感器测量气体压力，即在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，以得到压力数值。而气体的压力与其温度成函数关系，温度数值在不断变化，要得到气体密度值，必需排除温度因素。即压力测量数值必需根据温度的变化归算后，才能得出气体的密度值。这种装置无法直接测得气体密度，因此，难以实现自动控制。特别是在航天领域，例如人造卫星的星载X射线气体探测器，其气体密度的变化将影响测量能谱的结果；其工作环境温度，在-30-+50之间呈大动态变化。在此条件下，传统的测量装置无法实现精密测量和自动控制。

本实用新型的任务是提供一种利用压力传感器测量气体密度的新装置，它应能自动排除温度变化对测量结果的影响，实现在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。

完成上述发明任务的技术方案如下；与现有技术相同，在被测容器处设置压力传感器，传感器的输出接放大电路，其特征是；设置有一个标准容器，在标准容器处设置同样的压力传感器，其输出接放大电路，两个放大电路同时接入一个比较电路。比较电路的输出即可直接换算成被测气体的密度值。需自动控制时，将比较器的输出接入控制电路，控制电路的输出接被测容器与气源之间阀门的驱动机构，即可实现自动控制。当环境温度发生变化时，将引起标准容器传感器压力信号的变化，使测量基准点成为一条随温度变化的曲线。以此曲线为基准，校对被测容器压力信号的变化曲线，即减去了温度因数，从而得到被测容器中气体的密度值。这里所说的标准容器为一个密封容器，应与被测容器处在相同环境中，特别是应处在同一等温线上。两个容器装的气体最好相同，但只要是都处在绝对气体状态，不同的气体也可使用。这里所说的放大电路、比较电路、控制电路以及阀门的驱动机构，均可采用现有技术中的电路和驱动机构。

本实用新型提供的装置，克服了传统设备用压力传感器测量气体密度的不足，能够自动排除温度变化对测量结果的影响，可实现在极端环境下(例如空间环境)气体密度的精密测量与自动控制。本方案除在空间技术中应用外，在色谱、质谱测试领域也有应用前景。

现结合附图与实施例作进一步说明。    

图1为实施例1工作原理方框图；

图2为本装置结构示意图。    

实施例1，星载软X射线探测器的气体密度控制，参照图1、图2；被测容器为软X射线探测器的腔体1，它与标准容器2中均充有异丁烷气体，在标准容器及腔体处分别设置压力传感器3-1、3-2，两个传感器的输出分别接放大电路4-1、4-2，两个放大电路同时接入一个电压比较电路5，根据比较电路的输出，即可得出被测气体的密度值。将该数值接入控制电路6，用以控制探测器腔体1与气源8之间的阀门7，即可实现自动控制。