[发明专利]大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置及方法

权利要求书

1.一种大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：包括测量气体温度的第一温度传感器、测量液体温度的第二温度传感器和位于金属管管壁的第三温度传感器，所述第一温度传感器通过第一安装座安装在金属管管壁上，第一温度传感器插入到金属管气体中，所述第二温度传感器通过第二安装座安装在金属管管壁上，第二温度传感器伸入到金属管的液体中，所述第三温度传感器安装在金属管的顶部，第三温度传感器至少包含两个，第三温度传感器均匀安装在金属管顶部；所述金属管的顶部两端设有第一接口和泄压管，第一接口通过第一阀门与低温高压氮气降温加压装置连接，金属管上还设有第二接口，第二接口与液氮加注装置连接，在泄压管上安装有泄压阀，在金属管内安装有温度传感器和压力传感器，所述低温高压氮气降温加压装置包含液氮罐、低温液体加压装置和气化器，液氮经低温液体加压装置进入气化器转化为低温高压氮气，再经低温高压氮气输送管，通过阀门连接方式将低温高压氮气注入管内气体中。

2.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：所述第一温度传感器为半插入式温度传感器，通过在金属管上开设的螺纹孔和安装座与金属管连接，第一温度传感器探针长度为2倍管壁厚度，安装位置为距离管体端部L/4、金属管上部偏离管体垂直中心线10℃，L为金属管长度。

3.根据权利要求1或2所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：对金属管进行加压降温时半插入式温度传感器测量的温度T_qi之间的温度差须大于0.5℃，加压降温结束管体稳定后温度差需小于0.1℃。

4.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：所述第二温度传感器为插入式温度传感器，插入式温度传感器通过在金属管上开设的螺纹孔和安装座与金属管连接，第二温度传感器探针长度为式中R为金属管半径，h为液面高度，n为液体在目标压力下的体积压缩率；安装位置为距离管体端部L/4、高度为h/2处，L为金属管长度。

5.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于，对金属管进行加压降温时插入式温度传感器测量的温度T_yi之间的温度差须大于1℃，加压降温结束管体稳定后后温度差需小于0.2℃。

6.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：所述第三温度传感器为贴片式表面温度传感器，第三温度传感器沿金属管轴线从中心线处间隔1m进行逐个布置，所述第三温度传感器先用502胶水进行临时固定，5分钟后用AB胶进行覆盖固定。

7.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于：所述第三温度传感器测量的温度T_bi之间的温度差在降温阶段须小于0.5℃，加压降温结束管体稳定后温度差需小于0.1℃。

8.根据权利要求1所述的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，其特征在于，对温度测试各单元的状态进行监测与控制，在降温阶段|T_yi-T_qi|须大于10℃、|T_qi-T_bi|须大于0.5℃，在降温结束后的稳定阶段|T_yi-T_qi|须小于5℃、|T_qi-T_bi|须小于0.1℃，T_yi表示液体的温度，T_qi表示气体温度，T_bi表示上方管壁的温度。