[发明专利]一种漏热测试装置及其使用方法

权利要求书

1.一种漏热测试装置，其特征在于，包括第一隔热容器(1)、第二隔热容器(2)、液态介质源(3)、气态介质源(4)、液位计(5)以及流量计(6)，所述第一隔热容器(1)设置在所述第二隔热容器(2)内，被测低温阀(19)的阀盖组件(20)置于第二隔热容器(2)内，且处于阀盖组件(20)上的出入口均与第一隔热容器(1)连通，所述液态介质源(3)通过位于管路上的第一阀(17)与所述第一隔热容器(1)联通，用于向所述第一隔热容器(1)提供液态介质，所述气态介质源(4)通过位于管路上的第二阀(18)与所述第一隔热容器(1)联通，用于向第一隔热容器(1)提供气态介质，流量计(6)通过流量计保护阀(21)与第一隔热容器(1)连通，用于计量第一隔热容器流出的流体质量流量或体积流量；

还包括用于测量从第一隔热容器(1)流入流量计(6)内流体温度的温度传感器(7)以及用于测量从第一隔热容器(1)流入所述流量计(6)内流体压力的压力传感器(8)，温度传感器(7)与所述压力传感器(8)均与处理器(9)连接，用于将所检测到的温度信号与压力信号传输给处理器(9)进行处理，在所述第一隔热容器(1)与流量计(6)之间设置有气体排出管路，所述气体排出管路上设置有流量计支路阀(22)。

2.根据权利要求1所述的漏热测试装置，其特征在于，在所述阀盖组件(20)的表面设置有第一辅助温度传感器(10)，用于检测所述阀盖组件(20)表面的温度；所述第一隔热容器(1)的外表面设置有第二辅助温度传感器(11)，用于检测所述第一隔热容器(1)外表面的温度，所检测到的所有温度值均传输给所述处理器(9)。

3.根据权利要求1所述的漏热测试装置，其特征在于，所述第一隔热容器(1)为液氮杜瓦，在所述液氮杜瓦的外壁上包裹有绝热纸。

4.根据权利要求1所述的漏热测试装置，其特征在于，所述第二隔热容器(2)为带有真空腔的绝热杜瓦，在所述绝热杜瓦的内壁内设填充有绝热粉。

5.根据权利要求1所述的漏热测试装置，其特征在于，所述第一隔热容器(1)与流量计(6)的连接管路上设置有螺旋区，所述螺旋区包括第一螺旋区(12)和/或第二螺旋区(13)，第一螺旋区(12)设置在第二隔热容器(2)内，第二螺旋区(13)设置在第二隔热容器(2)外。

6.根据权利要求1所述的漏热测试装置，其特征在于，所述液态介质源(3)与气态介质源(4)均通过与主管路(14)连接的第一管路(15)和第二管路(16)和第一隔热容器(1)连通。

7.一种基于权利要求2所述的漏热测试装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将所述被测低温阀(19)安装到漏热测试装置上，将所述第二隔热容器(2)内腔抽真空至标准要求；

2)关闭所述第一阀(17)和流量计保护阀(21)，打开所述第二阀(18)和流量计支路阀(22)，向所述第一隔热容器(1)内通入气态介质，使得气态介质通过流量计支路阀(22)排出；

3)关闭所述第二阀(18)，打开第一阀(17)，向第一隔热容器(1)内通入液态介质，通过所述液位计(5)检测液态介质液位高度，待达到要求液位高度时停止提供液态介质；

4)打开所述流量计保护阀(21)关闭流量计支路阀(22)，液态介质因被测低温阀(19)漏热变为气态介质并通过流量计(6)排出，待气流平稳后记录在一预设时间段内流量计(6)的质量流量读数或体积流量读数；

5)当向所述第一隔热容器(1)内通入液态介质且所述流量计(6)读数平稳时，检测并记录流入所述流量计(6)的低温介质气体的温度与压力，并将检测到的所有数据传输给处理器(9)计算漏热量。

8.根据权利要求7所述的漏热测试装置的使用方法，其特征在于，所述漏热量的计算方法如下：

a.当流量计(6)采用体积流量数据记录时，漏热量按下式(A)计算：

Q0=GV·ψ·ρg·(1+ρvρL)×273.15T×P0.101325hfg×1000...(A)]]>

式中：

Q₀——测试漏热量，单位为瓦(W)；

G_V——蒸发气体体积流量日平均值，单位为立方米每秒(m³/s)；

ψ——流量计的校正系数，标定时给定值；

ρ_g——标准大气压(101.325KPa)、273.15K下试验介质的气体密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；

ρ_v——实验环境压力日平均值下试验介质的饱和蒸汽密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；

ρ_L——实验环境压力日平均值下试验介质的饱和液体密度，单位为千克每立方米(kg/m3)；

T——流量计入口温度日平均值，单位为开尔文(K)；

P——流量计入口压力日平均值，单位为兆帕(MPa)；

h_fg——流量计入口压力日平均值下饱和液体的汽化潜热，单位为千焦每千克(KJ/Kg)；

b.当流量计(6)采用质量流量数据记录时，漏热量按下式(B)计算：

Q0=Gm·ψ·(1+ρvρL)×hfg×1000...(B)]]>

式中：

Q₀——测试漏热量，单位为瓦(W)；

G_m——蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每秒(Kg/s)；

ρ_v——实验环境压力日平均值下试验介质的饱和蒸汽密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；

ρ_L——实验环境压力日平均值下试验介质的饱和液体密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；

ψ——流量计的校正系数，标定时给定值；

其余同式(A)。