一种标准容器及其容积补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种标准容器及其容积补偿方法，属于气体流量检测技术领域。标准容器包括具有标准容积的充气罐、外层壳体，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管；外层壳体设置在充气罐的外层，充气罐与外层壳体之间形成有中空层，中空层内部充满可流动介质；外层壳体上还设置有充气进口，充气进口穿过外层壳体与充气罐连通；细管设置在外层壳体的上部，且与中空层连通，细管用于在充气罐的容积发生变化时，测量进入细管内部的可流动介质的液面高度。本发明专利技术通过该标准容器及其容积补偿方法实现了对标准容器容积变化的实时修正，消除了标准容器的容积变化对气体流量测量结果的影响，提高了气体流量标准装置的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种标准容器及其容积补偿方法
本专利技术涉及气体流量检测
，特别涉及一种标准容器及其容积补偿方法。
技术介绍
PVTt(PressureVolumeTemperaturetime，压力体积温度时间)法气体流量标准装置是一种用于测量气体质量流量的标准装置。具体地，可以在某一时间间隔内将气体充入PVTt法气体流量标准装置包括的具有标准容积的标准容器中，根据充气前和充气后标准容器内气体的绝对压力和热力学温度的变化，计算出气体质量流量。但是由于充气前和充气后标准容器内的压力以及温度会发生变化，这样，标准容器的容积就会因压力以及温度的变化而变化。因此，需要对标准容器的容积进行修正，以实现容积补偿。由于不同形状的标准容器的容积随温度以及压力的变化不同，造成容积变化量难以计算，因此，相关技术中并没有标准的方法来计算标准容器的容积变化量，并且通常会忽略这些因素进行简化计算，得到容积变化量。这样就会造成计算结果的精度无法预估，也无法保证气体质量流量测量时的准确度。
技术实现思路
为了解决相关技术中的问题，本专利技术实施例提供了一种标准容器及其容积补偿方法。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种标准容器，所述标准容器包括具有标准容积的充气罐、外层壳体，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管；所述外层壳体设置在所述充气罐的外层，所述充气罐与所述外层壳体之间形成有中空层，所述中空层内部充满可流动介质；所述外层壳体上还设置有充气进口，所述充气进口穿过所述外层壳体与所述充气罐连通；所述细管设置在所述外层壳体的上部，且与所述中空层连通，所述细管用于在所述充气罐的容积发生变化时，测量进入所述细管内部的可流动介质的液面高度。可选地，所述充气进口通过焊接方式与所述外层壳体和所述充气罐密封连接。可选地，当所述充气罐未充入气体时，所述细管内部的可流动介质的液面高度高于所述外层壳体顶部。可选地，所述可流动介质是指比热容大于阈值的液体。可选地，所述充气罐由柔性材料或者刚性材料制成。第二方面，提供了一种标准容器的容积补偿方法，应用于权利要求上述第一方面所述的标准容器中，所述方法包括：确定所述细管内部的可流动介质的液面高度变化量；基于所述液面高度变化量，确定所述标准容器的容积变化量；基于所述容积变化量，对所述标准容器的容积进行补偿。可选地，所述确定所述细管内部的可流动介质的液面高度变化量，包括：当通过所述充气进口向所述充气罐中充气之后，确定所述细管内部的可流动介质的最终液面高度；将所述最终液面高度与初始液面高度之间的差值确定为所述液面高度变化量，所述初始液面高度是指通过所述充气进口向所述充气罐中充气之前所述细管内部的可流动介质的液面高度。可选地，所述基于所述液面高度变化量，确定所述标准容器的容积变化量，包括：确定所述细管的标准截面积与所述液面高度变化量之间的乘积，将所述乘积作为所述标准容器的容积变化量。可选地，所述基于所述容积变化量，对所述标准容器的容积进行补偿，包括：计算所述标准容器的标准容积和所述标准容器的容积变化量之间的和，将计算得到的和作为所述标准容器补偿后的容积，以实现所述标准容器的容积补偿。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例通过在标准容器中设置具有标准容积的充气罐、外层壳体，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管，使得充气罐与外层壳体之间形成中空层，且中空层中充满可流动介质，当充气罐通过充气进口充气时，充气罐膨胀挤压可流动介质，使得可流动介质流入与外层壳体连接的细管中，通过充气罐充气前后细管中可流动介质液面高度的变化，来实现对标准容器容积变化的实时修正，从而消除了标准容器的容积变化对气体流量测量结果的影响，提高了气体流量标准装置的准确度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种标准容器充气前后的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种标准容器的容积补偿方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种标准容器的容积补偿原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。目前，采用PVTt法气体流量标准装置进行气体质量流量测量时，通常是在某一时间间隔内将气体充入具有标准容积的标准容器中，但是由于充气前和充气后标准容器内的压力以及温度会发生变化，会导致标准容器容积因压力以及温度的变化而变化，以致于标准容器发生膨胀。因此，需要对标准容器的容积进行修正，以实现容积补偿。而相关技术中通常进行简化计算，得到容积变化量，以致于无法预估计算结果的精度，也无法保证测量气体质量流量时的准确度。因此，本专利技术提出了一种标准容器及其容积补偿方法。图1是本专利技术实施例提供的一种标准容器的结构示意图。参见图1，该标准容器包括具有标准容积的充气罐110、外层壳体120，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管130。外层壳体120设置在充气罐110的外层，充气罐110与外层壳体120之间形成有中空层140，中空层140内部充满可流动介质；外层壳体120上还设置有充气进口150，充气进口150穿过外层壳体120与充气罐110连通；细管130设置在外层壳体120的上部，且与中空层140连通，细管130用于在充气罐110的容积发生变化时，测量进入细管130内部的可流动介质的液面高度。需要说明的是，标准容积是指标准状态下(温度为20℃，绝对压力为101325Pa)的容积，绝对压力是指以绝对真空作为起点直接作用于容器或物体表面的压力。具有标准容积的充气罐110可以为球形、也可以为柱体，当然实际情况中，也可以为其他形状，例如方形，对此本专利技术实施例不予限定。其中，充气罐110由柔性材料或者刚性材料制成，用于盛装待测量的气体。在标准容器充气过程中，当充气罐110充入气体时，充气罐110会受到充入气体的压力及温度的影响，并且充气罐110是由柔性材料或者刚性材料制成的，因此，鉴于柔性材料或者刚性材料的特性，在充气罐110充入气体时，会受到压力和温度的影响发生膨胀，从而导致充气罐110的容积发生变化。需要说明的是，外层壳体120可以与充气罐110形状相同，也可以不同，且外层壳体120可以由刚性材料构成，当然也可以由其他材料构成，如柔性材料，对此本专利技术实施例不予限定。其中，外层壳体120上还设置有充气进口150，充气进口150是将气体充入充气罐110的传输管道，用于实现向充气罐110充入气体。充气进口150可以圆柱形，当然也可以为其它形状，如方形等。充气进口150可以设置在外层壳体120上的任一位置，可以设置在外层壳体120的右侧中间位置，如图1所示，当然也可以设置在其他位置，如外层壳体120的左侧中间位置或者左侧上方位置，对此本专利技术实施例不予限定。需要说明的是，充气进口150通过焊接方式与外层壳体120和充气罐110密封连接。为了保证通过充气进口150能够向充气罐110充入气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标准容器，其特征在于，所述标准容器包括具有标准容积的充气罐、外层壳体，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管；所述外层壳体设置在所述充气罐的外层，所述充气罐与所述外层壳体之间形成有中空层，所述中空层内部充满可流动介质；所述外层壳体上还设置有充气进口，所述充气进口穿过所述外层壳体与所述充气罐连通；所述细管设置在所述外层壳体的上部，且与所述中空层连通，所述细管用于在所述充气罐的容积发生变化时，测量进入所述细管内部的可流动介质的液面高度。

【技术特征摘要】
1.一种标准容器，其特征在于，所述标准容器包括具有标准容积的充气罐、外层壳体，以及具有标准截面积且管壁上标注有长度刻度的细管；所述外层壳体设置在所述充气罐的外层，所述充气罐与所述外层壳体之间形成有中空层，所述中空层内部充满可流动介质；所述外层壳体上还设置有充气进口，所述充气进口穿过所述外层壳体与所述充气罐连通；所述细管设置在所述外层壳体的上部，且与所述中空层连通，所述细管用于在所述充气罐的容积发生变化时，测量进入所述细管内部的可流动介质的液面高度。2.如权利要求1所述的标准容器，其特征在于，所述充气进口通过焊接方式与所述外层壳体和所述充气罐密封连接。3.如权利要求1或2所述的标准容器，其特征在于，当所述充气罐未充入气体时，所述细管内部的可流动介质的液面高度高于所述外层壳体顶部。4.如权利要求1所述的标准容器，其特征在于，所述可流动介质是指比热容大于阈值的液体。5.如权利要求1所述的标准容器，其特征在于，所述充气罐由柔性材料或者刚性材料制成。6.一种标准容器的容积补偿方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一所述的标准容器中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，段继芹，樊兰蓓，万元周，刘丁发，李万俊，闵伟，于姝彦，陈晓科，胡朝阳，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11