[发明专利]一种适于标定不规则形状气腔容积的系统及方法

摘要

本发明属于反应堆工程技术领域，公开了一种适于标定不规则形状气腔容积的系统及方法。该系统包括真空泵、标定气源、压力测量传感器、待标定容器、参考室容器、标准填块，其中标定气源为惰性气体；该方法是通过记录待标定容器和参考室容器的氦气压力和温度，建立以待标定容器容积和参考室容器容积为未知数的二元一次方程，再通过添加不同体积的标准填块至参考室容器内，建立多个二元一次方程组，解这些方程组即可获得待标定容器气腔容积的大小。该方法和系统标定过程简单且能够对形状不规则、不能填充液体的容器的气腔容积进行标定。

主权项

1.一种适于标定不规则形状气腔容积的方法，该方法是利用适于标定不规则形状气腔容积的系统进行标定，该系统包括真空泵、标定气源、压力测量传感器、待标定容器、参考室容器、标准填块，其中标定气源为惰性气体；待标定容器的容积记为V，其包括第一容器、第一容器与阀门F2之间管路；参考室容器的容积记为VR，其包括第二容器、第二容器与阀门F1、阀门F2、阀门F3以及压力测量传感器之间管路；标准填块为已知体积的填块，其位于第二容器内；真空泵通过阀门F1所在管路与系统连接；标定气源通过阀门F3、阀门F2所在管路与第一容器连接；标定气源通过阀门F3所在管路与第二容器连接，通过阀门F3、阀门F1所在管路与真空泵连接；压力测量传感器设置在第二容器所在管路上；该方法是根据待标定容器容积与参考室容器容积的大小关系，分为方法(a)和方法(b)，步骤如下：(a)当待标定容器的容积估值大于参考室容积时，该标定方法的步骤为：(a‑1)将体积为Vi的标准填块放置入第二容器内；对系统抽真空后，关闭所有阀门；(a‑2)缓慢打开阀门F3，使气体进入参考室容器内，压力测量传感器测量的压力为PiR；(a‑3)打开阀门F2，使气体膨胀至待标定容器内，气体在系统内达到平衡，压力测量传感器测量的压力为Pi；(a‑4)改变压力PiR，重复步骤(a‑1)、(a‑2)、(a‑3)，获得至少5组以上数据；根据气体状态方程及物质守恒原则，建立二元一次方程：PiR*(VR‑Vi)+PiV*V＝Pi*(VR‑Vi+V)   (1)(a‑5)将体积为Vj的标准填块放置入第二容器内，测量步骤同(a‑1)、(a‑2)、(a‑3)、(a‑4)，建立二元一次方程：PjR*(VR‑Vj)+PjV*V＝Pj*(VR‑Vj+V)   (2)根据基于标准填块体积Vi、Vj建立的二元一次方程组(1)和(2)，联合求解，获得待标定容器V；(b)当待标定容器的容积估值小于参考室容积时，该标定方法的步骤为：(b‑1)将体积为Vi的标准填块放置入第二容器内；将对系统抽真空后，关闭除F2外所有阀门；(b‑2)缓慢打开阀门F3，使气体进入待标定容器内，压力测量传感器测量的压力为PiV，关闭阀门F2；(b‑3)打开阀门F1，对参考室容器VR抽真空后，关闭阀门F1；(b‑4)打开阀门F2，使气体膨胀至参考室容器内并在系统中达到平衡，压力测量传感器测量的为Pi；(b‑5)改变压力PiV，重复步骤(b‑1)、(b‑2)、(b‑3)、(b‑4)，获得至少5组以上数据；根据气体状态方程及物质守恒原则，建立二元一次方程：PiR*(VR‑Vi)+PiV*V＝Pi*(VR‑Vi+V)   (3)(b‑6)将体积为Vj的标准填块放置在第二容器内，测量步骤同(b‑1)、(b‑2)、(b‑3)、(b‑4)、(b‑5)，建立二元一次方程：PjR*(VR‑Vj)+PjV*V＝Pj*(VR‑Vj+V)   (4)根据基于标准填块体积Vi、Vj建立的二元一次方程(3)和(4)，联合求解，获得待标定容器V。