[发明专利]一种低温流量计的标定装置及方法

说明书

本发明提供了一种低温流量计的标定装置及方法，包括真空筒体和覆盖在真空筒体上端的法兰盘，所述真空筒体内储存有液氦形成液氦浴，液氦浴上方设置有至少一个换热器，液氦浴内串联有至少一个待测流量计，还包括处于真空筒体外侧的压缩机，所述压缩机的出口经过换热器与处于液氦浴内的待测流量计依次串联，然后再离开液氦浴经过换热器回到压缩机的入口，所述压缩机的回路内填充有氦气，靠近压缩机入口的管道上设置有处于真空筒体外侧的标准流量计。本发明的优点在于：为待测流量计提供液氦温区环境，比较标准流量计和待测流量计的数值实现待测流量计的标定，能够同时对多个待测流量计分别进行标定，效率高，标定结果准确。

技术领域

本发明涉及低温流量计技术领域，尤其涉及一种低温流量计的标定装置及方法。

背景技术

低温技术在超导、航空航天和医疗等领域的应用越来越广泛，流量作为低温制冷系统流程设计与控制中最重要的参量之一，关系到整个系统的安全高效稳定运行，同时也是系统性能分析和优化的重要依据。而目前低温流量计，特别是液氦温区流量计的精度尚且不能满足系统需求。

从上世纪八十年代开始，国外许多研究机构、计量仪表公司开始研究低温流量计，并搭建能够测试各类流量计的标定平台。近些年国内对低温下流量测量方面的研究不断发展，如浙江大学对多孔板流量计的优化，中国科学院等离子体物理研究所对液氮温区文丘里流量计的研究。但国内对于低温下流量计的标定研究大部分是基于常温状态下的实验而来，如公开号为CN108593054A的发明专利申请公开的低温流量计的标定方法；也有少部分是在液氮温区进行标定，而尚未有在液氦温区流动状况下的标定，因此搭建能够在液氦温区测试标定各类流量计的实验平台具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够在低温流动状态下标定低温流量计的装置及标定方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种低温流量计的标定装置，包括真空筒体和覆盖在真空筒体上端的法兰盘，所述真空筒体内储存有液氦形成液氦浴，液氦浴上方设置有至少一个换热器，液氦浴内串联有至少一个待测流量计，还包括处于真空筒体外侧的压缩机，所述压缩机的出口经过换热器与处于液氦浴内的待测流量计依次串联，然后离开液氦浴经过换热器回到压缩机的入口，所述压缩机的回路内填充有氦气，靠近压缩机入口的管道上设置有处于真空筒体外侧的标准流量计。

本发明通过液氦对待测的低温流量计和流质氦气进行冷却，为待测流量计提供液氦温区环境，通过标准流量计测得的数值作为实际值，通过比较标准流量计和待测流量计的数值实现待测流量计的标定，并且通过该标定装置，能够同时对多个待测流量计分别进行标定，效率高，标定结果准确，通过换热器使经过待测流量计后流出的中压路氦气将冷量传递给高压路氦气，降低对液氦温度的影响，减少液氦的蒸发量。

优选的，所述真空筒体内还设置有处于液氦浴内的冷却盘管，氦气管道经过冷却盘管后进入待测流量计；

所述标准量流量计为科里奥利式质量流量计。

优选的，所述压缩机的进出口位置分别设置有第一阀门和第三阀门，所述第一阀门和第三阀门均为背压阀；

所述压缩机进入低温筒体之前的氦气管道上还设置有第二阀门，所述第二阀门为流量调节阀。

优选的，还包括真空机组、液氦杜瓦和气袋。

所述真空机组分别通过第四阀门和第五阀门与真空筒体和氦气管道连通；所述液氦杜瓦通过第六阀门与真空筒体连接；所述气袋通过第七阀门与真空筒体连接，所述真空筒体内设置有液位传感器。

优选的，每个所述待测流量计上分别设置有差压变送器和/或在待测流量计两端分别设置有压力变送器；至少在第一个待测流量计之前设置有检测氦气温度的温度传感器。

优选的，所述法兰盘与真空筒体之间还固定有至少一个防辐射板。