理想气体状态方程在工业测量中的应用

胡喜凤++刘沛明

摘要：理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。文章对理想气体状态方程在工业测量中的应用进行了分析研究，希望为具体工业实践提供参考。通过分析可以得出结论，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常广泛。

关键词：理想气体状态方程；工业测量；异形容器容积；成品型容器；密封检测

中图分类号：D175 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0046-03

PV=nRT，这是众所周知的理想气体状态方程表达式。它描述了在一定条件或理想状态条件下，气体的压强、体积与气体质量、气体常数及绝对温度之间的关系。根据这个公式，可以得出这样的结论：在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比。

1 理想气体状态方程在工业测量中的应用一

在工业测量过程中，经常会遇到需要较精确地测量某个异形容器容积的问题。在电子技术不是十分发达的过去，借鉴曹冲称象的故事，可以先在容器内充水，然后再分别计量水的重量或体积，便可以得出较准确的容积值。但是在有些情况下不方便加水，或根本就不能加装液体，这就成了摆在现代电子测量技术面前的一个问题。就此问题研制了一台利用电子技术测量容积的仪器，不论容积的形状如何，只需要在容器内添加一定量的空气，就可以将容积较精准地显示出来。现就其中较关键的技术问题阐述如下：

根据理想气体状态方程的“在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比”的这个结论，提出了一个测试容积的方案：首先在一个标准容器内注入一定量经过过滤的压缩空气，测得一个压强值，再将其与被测容器联通起来，测得联通后的压强值，根据前面推导出来的结论，轻而易举地就可以计算出被测容器的容积了。

为了便于描述，测试流程图如图1所示：

图1

设定标准容器内的容积为V1，被测容器的容积为V2。为了描述方便，容器与气体控制阀之间连接管的容积暂忽略为零。

首先由计算机向“气体控制阀1”发出接通指令，测试装置开始向标准容器的充气，当标准容器内的压强达到预定的压强值时，计算机向“气体控制阀1”发出关闭指令，关闭此阀。经过若干时间（使计算机上读到的压强数值稳定后），计算机会得到一个在标准容器内的压强值，设定为P1。

测试时还需要注意的几个问题：

（1）测试时间不宜过长。如果测试时间延长，容器内的气体的压强容易受到温度的变化影响。当环境温度处于不断升高的趋势中，容器内部的气体温度以及压强受到环境温度的影响也会升高，这个升高就会使测得的数据也在不断变化。

（2）标准容器材料的选择。为了减小环境温度变化对测试的影响，应尽量或优先选择导热性能差的材质做容器，例如选择塑胶材料或有机玻璃材料做容器的

材质。

（3）如何选择标准容器的容积。我们结果大量的试验得出结论，当标准容器的容积越接近被测容器容积的时候，测量就越准确。

图4

XT20系列容积测试仪的主要优点是快速、准确和全自动。使用前只需要将标准容器的容积、测试压力、稳定时间等参数输入仪器，连接好标准容器和被测容器，按下测试按钮，仪器就按照程序和预先设置的参数全自动测试了，当测试结束时测试结果显示在显示器上，当下一次按下测试按钮，仪器会自动清除前一次的测试

结果。

2 理想气体状态方程在工业测量中的应用二

在工业测量中还会遇到需要检测成品型容器类产品的密封性问题。例如香水瓶在填充香水后被密封起来，此时需要测试其密封性。草坪灯在电气组装完成后，需要测试其密封性（以确保其在使用过程中，一旦出现草坪灯被水淹没，不会给人或牲畜带来危险）。狙击步枪的瞄准镜内填充了某种特殊气体（其目的是为了最大限度地减小由于环境温度、湿度变化而造成镜面起雾），临出厂前也要测量器密封性。总之这些被测产品有一个共同特点，就是被测产品本身没有测试孔，因此就无法连接气源或真空源，因此就不能使用常规的加压或真空原理的密封性测试仪进行密封性测试。

根据多年工作经验、参考国外产品的测试方案研发出一种专门对“成品型容器类产品”经行密封性的仪器。其工作原理描述如图5所示：

3 结语

理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。通过以上分析可以看出，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常

广泛。

参考文献

[1] 吴宏星.理想气体状态方程在日常生活中的应用

[J].福建广播电视大学学报，2006，（2）.

[2] 刘国跃，廖碧涛.RK方程的系数随温度变化对氧气热力学性质的影响[J].绵阳师范学院学报，2011，（5）.

[3] 宋新新，谭震宇，等.放电参数对大气压多脉冲介质阻挡放电特性的影响[J].高电压技术，2011，（7）.endprint

摘要：理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。文章对理想气体状态方程在工业测量中的应用进行了分析研究，希望为具体工业实践提供参考。通过分析可以得出结论，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常广泛。

关键词：理想气体状态方程；工业测量；异形容器容积；成品型容器；密封检测

中图分类号：D175 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0046-03

PV=nRT，这是众所周知的理想气体状态方程表达式。它描述了在一定条件或理想状态条件下，气体的压强、体积与气体质量、气体常数及绝对温度之间的关系。根据这个公式，可以得出这样的结论：在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比。

1 理想气体状态方程在工业测量中的应用一

在工业测量过程中，经常会遇到需要较精确地测量某个异形容器容积的问题。在电子技术不是十分发达的过去，借鉴曹冲称象的故事，可以先在容器内充水，然后再分别计量水的重量或体积，便可以得出较准确的容积值。但是在有些情况下不方便加水，或根本就不能加装液体，这就成了摆在现代电子测量技术面前的一个问题。就此问题研制了一台利用电子技术测量容积的仪器，不论容积的形状如何，只需要在容器内添加一定量的空气，就可以将容积较精准地显示出来。现就其中较关键的技术问题阐述如下：

根据理想气体状态方程的“在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比”的这个结论，提出了一个测试容积的方案：首先在一个标准容器内注入一定量经过过滤的压缩空气，测得一个压强值，再将其与被测容器联通起来，测得联通后的压强值，根据前面推导出来的结论，轻而易举地就可以计算出被测容器的容积了。

为了便于描述，测试流程图如图1所示：

图1

设定标准容器内的容积为V1，被测容器的容积为V2。为了描述方便，容器与气体控制阀之间连接管的容积暂忽略为零。

首先由计算机向“气体控制阀1”发出接通指令，测试装置开始向标准容器的充气，当标准容器内的压强达到预定的压强值时，计算机向“气体控制阀1”发出关闭指令，关闭此阀。经过若干时间（使计算机上读到的压强数值稳定后），计算机会得到一个在标准容器内的压强值，设定为P1。

测试时还需要注意的几个问题：

（1）测试时间不宜过长。如果测试时间延长，容器内的气体的压强容易受到温度的变化影响。当环境温度处于不断升高的趋势中，容器内部的气体温度以及压强受到环境温度的影响也会升高，这个升高就会使测得的数据也在不断变化。

（2）标准容器材料的选择。为了减小环境温度变化对测试的影响，应尽量或优先选择导热性能差的材质做容器，例如选择塑胶材料或有机玻璃材料做容器的

材质。

（3）如何选择标准容器的容积。我们结果大量的试验得出结论，当标准容器的容积越接近被测容器容积的时候，测量就越准确。

图4

XT20系列容积测试仪的主要优点是快速、准确和全自动。使用前只需要将标准容器的容积、测试压力、稳定时间等参数输入仪器，连接好标准容器和被测容器，按下测试按钮，仪器就按照程序和预先设置的参数全自动测试了，当测试结束时测试结果显示在显示器上，当下一次按下测试按钮，仪器会自动清除前一次的测试

结果。

2 理想气体状态方程在工业测量中的应用二

在工业测量中还会遇到需要检测成品型容器类产品的密封性问题。例如香水瓶在填充香水后被密封起来，此时需要测试其密封性。草坪灯在电气组装完成后，需要测试其密封性（以确保其在使用过程中，一旦出现草坪灯被水淹没，不会给人或牲畜带来危险）。狙击步枪的瞄准镜内填充了某种特殊气体（其目的是为了最大限度地减小由于环境温度、湿度变化而造成镜面起雾），临出厂前也要测量器密封性。总之这些被测产品有一个共同特点，就是被测产品本身没有测试孔，因此就无法连接气源或真空源，因此就不能使用常规的加压或真空原理的密封性测试仪进行密封性测试。

根据多年工作经验、参考国外产品的测试方案研发出一种专门对“成品型容器类产品”经行密封性的仪器。其工作原理描述如图5所示：

3 结语

理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。通过以上分析可以看出，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常

广泛。

参考文献

[1] 吴宏星.理想气体状态方程在日常生活中的应用

[J].福建广播电视大学学报，2006，（2）.

[2] 刘国跃，廖碧涛.RK方程的系数随温度变化对氧气热力学性质的影响[J].绵阳师范学院学报，2011，（5）.

[3] 宋新新，谭震宇，等.放电参数对大气压多脉冲介质阻挡放电特性的影响[J].高电压技术，2011，（7）.endprint

摘要：理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。文章对理想气体状态方程在工业测量中的应用进行了分析研究，希望为具体工业实践提供参考。通过分析可以得出结论，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常广泛。

关键词：理想气体状态方程；工业测量；异形容器容积；成品型容器；密封检测

中图分类号：D175 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0046-03

PV=nRT，这是众所周知的理想气体状态方程表达式。它描述了在一定条件或理想状态条件下，气体的压强、体积与气体质量、气体常数及绝对温度之间的关系。根据这个公式，可以得出这样的结论：在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比。

1 理想气体状态方程在工业测量中的应用一

在工业测量过程中，经常会遇到需要较精确地测量某个异形容器容积的问题。在电子技术不是十分发达的过去，借鉴曹冲称象的故事，可以先在容器内充水，然后再分别计量水的重量或体积，便可以得出较准确的容积值。但是在有些情况下不方便加水，或根本就不能加装液体，这就成了摆在现代电子测量技术面前的一个问题。就此问题研制了一台利用电子技术测量容积的仪器，不论容积的形状如何，只需要在容器内添加一定量的空气，就可以将容积较精准地显示出来。现就其中较关键的技术问题阐述如下：

根据理想气体状态方程的“在气体的质量、性质及绝对温度不变的情况下，气体的压强与体积成反比”的这个结论，提出了一个测试容积的方案：首先在一个标准容器内注入一定量经过过滤的压缩空气，测得一个压强值，再将其与被测容器联通起来，测得联通后的压强值，根据前面推导出来的结论，轻而易举地就可以计算出被测容器的容积了。

为了便于描述，测试流程图如图1所示：

图1

设定标准容器内的容积为V1，被测容器的容积为V2。为了描述方便，容器与气体控制阀之间连接管的容积暂忽略为零。

首先由计算机向“气体控制阀1”发出接通指令，测试装置开始向标准容器的充气，当标准容器内的压强达到预定的压强值时，计算机向“气体控制阀1”发出关闭指令，关闭此阀。经过若干时间（使计算机上读到的压强数值稳定后），计算机会得到一个在标准容器内的压强值，设定为P1。

测试时还需要注意的几个问题：

（1）测试时间不宜过长。如果测试时间延长，容器内的气体的压强容易受到温度的变化影响。当环境温度处于不断升高的趋势中，容器内部的气体温度以及压强受到环境温度的影响也会升高，这个升高就会使测得的数据也在不断变化。

（2）标准容器材料的选择。为了减小环境温度变化对测试的影响，应尽量或优先选择导热性能差的材质做容器，例如选择塑胶材料或有机玻璃材料做容器的

材质。

（3）如何选择标准容器的容积。我们结果大量的试验得出结论，当标准容器的容积越接近被测容器容积的时候，测量就越准确。

图4

XT20系列容积测试仪的主要优点是快速、准确和全自动。使用前只需要将标准容器的容积、测试压力、稳定时间等参数输入仪器，连接好标准容器和被测容器，按下测试按钮，仪器就按照程序和预先设置的参数全自动测试了，当测试结束时测试结果显示在显示器上，当下一次按下测试按钮，仪器会自动清除前一次的测试

结果。

2 理想气体状态方程在工业测量中的应用二

在工业测量中还会遇到需要检测成品型容器类产品的密封性问题。例如香水瓶在填充香水后被密封起来，此时需要测试其密封性。草坪灯在电气组装完成后，需要测试其密封性（以确保其在使用过程中，一旦出现草坪灯被水淹没，不会给人或牲畜带来危险）。狙击步枪的瞄准镜内填充了某种特殊气体（其目的是为了最大限度地减小由于环境温度、湿度变化而造成镜面起雾），临出厂前也要测量器密封性。总之这些被测产品有一个共同特点，就是被测产品本身没有测试孔，因此就无法连接气源或真空源，因此就不能使用常规的加压或真空原理的密封性测试仪进行密封性测试。

根据多年工作经验、参考国外产品的测试方案研发出一种专门对“成品型容器类产品”经行密封性的仪器。其工作原理描述如图5所示：

3 结语

理想气体状态方程是建立在玻意耳定律和查理定律基础上的，属于稀薄的实际气体。通过以上分析可以看出，理想气体状态方程在工业测量中的应用非常

广泛。

参考文献

[1] 吴宏星.理想气体状态方程在日常生活中的应用

[J].福建广播电视大学学报，2006，（2）.

[2] 刘国跃，廖碧涛.RK方程的系数随温度变化对氧气热力学性质的影响[J].绵阳师范学院学报，2011，（5）.

[3] 宋新新，谭震宇，等.放电参数对大气压多脉冲介质阻挡放电特性的影响[J].高电压技术，2011，（7）.endprint