气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置及测量方法与流程

1.本发明属于气瓶充气温压质量曲线绘制技术领域，具体涉及气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置及测量方法。


背景技术：

2.在压缩气体行业中，需要测试气瓶充气过程中温度、压力和充气质量的关系，从而确定某类气瓶的温度使用范围、气瓶安全设计压力和气瓶充气过程中实际充装质量。目前国内还没有高压气瓶充气温升压力质量曲线绘制原始数据测试装备，基本依赖从国外定制采购，价格昂贵。
3.因此，设计气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置及测量方法，以降低高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量成本，并且能够精准方便的获取高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置及测量方法，解决现有技术高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量设备成本高的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置，包括安装于气瓶瓶口上并用于与外界充气管路可拆卸连接的瓶口工装，安装于瓶口工装上并伸入至气瓶内的温度传感器和压力传感器，分别与温度传感器和压力传感器相连接用于实时读取显示并存储温度传感器和压力传感器测量数据的无纸化读数仪，以及用于称取气瓶重量的精密天平。
7.进一步地，瓶口工装包括用于与外界充气管路可拆卸连接的阀门，以及与阀门相连接的连接管，连接管与气瓶瓶口可拆卸连接。
8.进一步地，连接管上开设有安装孔，温度传感器和压力传感器安装于安装孔内。
9.进一步地，精密天平上设有与连接管相适配用于支撑气瓶的气瓶支撑架。
10.进一步地，气瓶支撑架包括安装于精密天平上的支撑架体，以及设于支撑架体上并与连接管相适配的u形支架，连接管位于u形支架内。
11.进一步地，无纸化读数仪为gn-103a型读数仪。
12.气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置的测量方法，包括以下步骤：
13.步骤1、在气瓶两瓶口分别安装瓶口工装；
14.步骤2、将气瓶通过瓶口工装置于精密天平的气瓶支撑架上；
15.步骤3、将瓶口工装与外界充气管路相连接；
16.步骤4、开启阀门为气瓶充气至设定气压，记录此时温度和压力，将阀门与充气管路拆卸，记录此时精密天平读数；
17.步骤5、重复步骤3和4，以记录不同温度下对应压力和充气质量，即可。
18.进一步地，在所述步骤1中，在气瓶瓶口安装瓶口工装前，先将温度传感器和压力传感器安装于连接管的安装孔内，并且在气瓶瓶口安装瓶口工装时，使温度传感器和压力传感器的测量头位于气瓶内。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，可有效降低高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量成本，同时能够精准方便的测量出高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据。
21.本发明主要包括瓶口工装、温度传感器、压力传感器、无纸化读数仪和精密天平，瓶口工装包括与外界充气管路可拆解连接的阀门，以及连接于阀门上并与气瓶瓶口可拆卸连接的连接管，连接管上设有用于安装温度传感器和压力传感器的安装孔，温度传感器和压力传感器安装于安装孔内，两者的测量头都伸入至气瓶内，并且温度传感器和压力传感器分别与无纸化读数仪相连接，安装有瓶口工装的气瓶搁置于精密天平上的气瓶支撑架上，如此，开启阀门即可为气瓶充气，当充气至设定气压值时，与充气管路拆开，即可通过精密天平测出此时的充气量(天平读数减去气瓶重量)，之后重复安装拆卸充气管路即可测量出不同温度下对应压力和充气质量，根据测试的数据绘制曲线，即得到温升压力曲线。结构简单，操作方便，数据精准，成本低。
附图说明
22.图1为本发明结构示意图。
23.图2为本发明瓶口工装示意图。
24.图3为本发明瓶口工装装配温度传感器示意图。
25.图4为本发明瓶口工装装配压力传感器示意图。
26.图5为本发明气瓶支撑架示意图。
27.其中，附图标记对应的名称为：
28.1-瓶口工装、2-温度传感器、3-压力传感器、4-气瓶、5-无纸化读数仪、6-精密天平、7-气瓶支撑架、11-阀门、12-连接管、13-安装孔、71-支撑架体、72-u形支架。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当
然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.如图1-5所示，本发明提供的气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，可有效降低高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量成本，同时能够精准方便的测量出高压气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据。本发明包括安装于气瓶瓶口上并用于与外界充气管路可拆卸连接的瓶口工装1，安装于瓶口工装1上并伸入至气瓶4内的温度传感器2和压力传感器3，分别与温度传感器2和压力传感器3相连接用于实时读取显示并存储温度传感器2和压力传感器3测量数据的无纸化读数仪5，以及用于称取气瓶4重量的精密天平6，无纸化读数仪5为gn-103a型读数仪。
33.本发明瓶口工装1包括用于与外界充气管路可拆卸连接的阀门11，以及与阀门11相连接的连接管12，连接管12与气瓶瓶口可拆卸连接。连接管12上开设有安装孔13，温度传感器2和压力传感器3安装于安装孔13内。
34.本发明精密天平6上设有与连接管12相适配用于支撑气瓶4的气瓶支撑架7。气瓶支撑架7包括安装于精密天平6上的支撑架体71，以及设于支撑架体71上并与连接管12相适配的u形支架72，连接管12位于u形支架72内。
35.本发明主要包括瓶口工装、温度传感器、压力传感器、无纸化读数仪和精密天平，瓶口工装包括与外界充气管路可拆解连接的阀门，以及连接于阀门上并与气瓶瓶口可拆卸连接的连接管，连接管上设有用于安装温度传感器和压力传感器的安装孔，温度传感器和压力传感器安装于安装孔内，两者的测量头都伸入至气瓶内，并且温度传感器和压力传感器分别与无纸化读数仪相连接，安装有瓶口工装的气瓶搁置于精密天平上的气瓶支撑架上，如此，开启阀门即可为气瓶充气，当充气至设定气压值时，与充气管路拆开，即可通过精密天平测出此时的充气量(天平读数减去气瓶重量)，之后重复安装拆卸充气管路即可测量出不同温度下对应压力和充气质量，根据测试的数据绘制曲线，即得到温升压力曲线。结构简单，操作方便，数据精准，成本低。
36.本发明提供的气瓶充气温压质量曲线绘制原始数据测量装置的测量方法，包括以下步骤：
37.步骤1、在气瓶两瓶口分别安装瓶口工装；
38.步骤2、将气瓶通过瓶口工装置于精密天平的气瓶支撑架上；
39.步骤3、将瓶口工装与外界充气管路相连接；
40.步骤4、开启阀门为气瓶充气至设定气压，记录此时温度和压力，将阀门与充气管路拆卸，记录此时精密天平读数；
41.步骤5、重复步骤3和4，以记录不同温度下对应压力和充气质量，即可。
42.其中，在所述步骤1中，在气瓶瓶口安装瓶口工装前，先将温度传感器和压力传感器安装于连接管的安装孔内，并且在气瓶瓶口安装瓶口工装时，使温度传感器和压力传感器的测量头位于气瓶内。
43.通过上述方法，可以高效快速测量出气瓶不同温度下对应压力和充气质量。
44.本发明目的是提供一套测试气瓶内气体在充气过程中，充装气体的温度、压力和质量关系的装置，该装置带有温度传感器、压力传感器、高精度天平和无纸化读数仪，能够
准确、方便的测试和读取数据。其在双瓶口气瓶瓶口处分别安装瓶口工装，瓶口工装上有两个螺纹通孔，温度传感器和压力传感器安装在两孔上，且传感器伸入到气瓶内部；连接传感器的线与无纸化读数仪连接，可直接读取数据；把装配好阀门和传感器的气瓶置于精密天平上，充气管路与阀门连接，充气过程中读数仪实时记录存储数据，待到充气压力达到设定值时，卸掉充气管路，立即称量气瓶重量。如此反复测试多个点，形成数据源，进行拟合，制备温升压力曲线。
45.本发明设备简单、方便采购、经济实惠；整套装置操作简单，对测试环境要求低；可以用于测试氧气、氮气、天然气和氢气等气体的温升压力曲线。
46.本发明在使用时，在高压储气瓶两瓶口分别安装瓶口工装；瓶口工装带螺纹孔，可把压力传感器和温度传感器伸入到瓶内，以使测试数据更灵敏且精确；将搭建好的气瓶置于天平上方，待到充气压力达到设定值时，记录此时温度和压力，拆卸掉充气管路，称量气瓶带气重量；反复操作上述步骤，可得出不同温度下对应的压力和充气质量，根据测试的数据绘制曲线，得到温升压力曲线。充气管路有阀门系统。
47.本发明由于压力传感器和温度传感器内置到气瓶内部，其测试精度能够得到有效提高；本发明装置简单，搭建一套操作方便，测试准确，价格实惠。其实用性强，适于在本技术领域大力推广应用。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。