[发明专利]一种漏热测试装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及低温设备测试技术领域，特别涉及一种漏热测试装置及其使用方法。

背景技术

漏热量是指单位时间内从周围环境传递到低温设备内介质的热量，对于低温阀而言，漏热量指单位时间内通过低温阀从周围环境传递到其流道内运行介质的热量。在现有的众多工程技术中需要用到大量的低温液体以满足生产与科研的需要，而低温阀是众多低温设备中一个常用的且重要的元器件，其使用环境温度均低于常温或者远低于常温，这要求低温阀能够抵受工作环境下的低温且漏热量小。因此，低温阀的漏热量的测试对保证其在低温环境下正常工作具有十分重要的意义。目前还没有相关的低温阀漏热测试装置能够准确的测量漏热量，绝大多数都是通过软件模拟的方法得到模拟结果。

鉴于此，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种漏热测试装置及其使用方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种漏热测试装置及其使用方法，能够对低温阀的漏热量进行准确的测试，更具使用价值。

一种漏热测试装置，包括第一隔热容器、第二隔热容器、液态介质源、气态介质源、液位计以及流量计，第一隔热容器设置在第二隔热容器内，被测低温阀的阀盖组件置于第二隔热容器内，且处于阀盖组件上的出入口均与第一隔热容器连通，液态介质源通过位于管路上的第一阀与第一隔热容器联通，用于向第一隔热容器提供液态介质，气态介质源通过位于管路上的第二阀与第一隔热容器联通，用于向第一隔热容器提供气态介质，流量计通过流量计保护阀与第一隔热容器连通，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流入流量计内流体温度的温度传感器以及用于测量从第一隔热容器流入流量计内流体压力的压力传感器，温度传感器与压力传感器均与处理器连接，用于将所检测到的温度信号与压力信号传输给处理器进行处理，在第一隔热容器与流量计之间设置有气体排出管路，气体排出管路上设置有流量计支路阀。

进一步地，在阀盖组件的表面设置有第一辅助温度传感器，用于检测阀盖组件表面的温度；第一隔热容器的外表面设置有第二辅助温度传感器，用于检测第一隔热容器外表面的温度，所检测到的所有温度值均传输给处理器。

进一步地，第一隔热容器为液氮杜瓦，在液氮杜瓦的外壁上包裹有绝热纸。

进一步地，第二隔热容器为带有真空腔的绝热杜瓦，在绝热杜瓦的内壁内设填充有绝热粉。

进一步地，第一隔热容器与流量计的连接管路上设置有螺旋区，螺旋区包括第一螺旋区和/或第二螺旋区，第一螺旋区设置在第二隔热容器内，第二螺旋区设置在第二隔热容器外。

进一步地，液态介质源与气态介质源均通过与主管路连接的第一管路和第二管路和第一隔热容器连通。

一种基于上述漏热测试装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将被测低温阀安装到漏热测试装置上，将第二隔热容器内腔抽真空至标准要求；

2)关闭第一阀和流量计保护阀，打开第二阀和流量计支路阀，向第一隔热容器内通入气态介质，使得气态介质通过流量计支路阀排出；

3)关闭第二阀，打开第一阀，向第一隔热容器内通入液态介质，通过液位计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)打开流量计保护阀关闭流量计支路阀，液态介质因被测低温阀漏热变为气态介质并通过流量计排出，待气流平稳后记录在一预设时间段内流量计的质量流量读数或体积流量读数；

5)当向第一隔热容器内通入液态介质且流量计读数平稳时，检测并记录流入流量计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计算漏热量。进一步地，漏热量的计算方法如下：

a.当流量计采用体积流量数据记录时，漏热量按下式(A)计算：

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)；