一种低温绝热气瓶绝热性能测试系统的制作方法

本发明涉及特种设备技术领域，特别是一种低温绝热气瓶绝热性能测试系统。

背景技术：

低温绝热气瓶适用于盛装介质为液氧、液氮、液氩、液化天然气(lng)等低温液体，设计温度不低于-196℃，在正常环境温度即(-40～60)℃下使用，公称容积大于等于10l，公称工作压力为(0.2～3.5)mpa，可重复充装的焊接绝热气瓶和车用液化天然气绝热气瓶都需要进行定期检验。低温气瓶的定期检验周期应符合国家气瓶安全技术规范的要求。当低温气瓶在使用过程中受到严重损伤，或对其绝热性能或安全性能有怀疑时，应提前进行检验。现有的低温绝热气瓶绝热性能测试的周期比较长，要对气瓶进行放气、充气、检测后，再进行放气，充气；这个低温绝热气瓶测试的过程至少需要72个小时，工作效率十分低。

技术实现要素：

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种低温绝热气瓶绝热性能测试系统，有效提高绝热性能的测试效率。

本发明采用以下方案实现：一种低温绝热气瓶绝热性能测试系统，包括一方形框架，所述方形框架的左右两侧的框体内侧均固定有第一支撑杆和第二支撑杆，两个第一支撑杆和两个第二支撑杆将方形框架从上至下分隔成第一空间、第二空间以及第三空间，所述两个第二支撑杆之间架设有第一横杆和第二横杆，且第一横杆和第二横杆分别位于两个第二支撑杆的首端和尾端，所述两个第一支撑杆之间架设有第三横杆，且第三横杆位于两个第一支撑杆的中间，所述第一横杆、第三横杆、第二横杆在方形框架内形成三横排布；所述第二横杆底部设置有一控制盒，所述控制盒位于第三空间内，所述控制盒内设置有带mcu的电路板，所述第一横杆上设置有第一三通阀，所述第一三通阀的第一端连接有一进气管，所述第一三通阀的第二端连接有一第二三通阀，所述第二三通阀分别连接有一压力传感器和一第一电磁阀，所述第一电磁阀经管道分别与第二电磁阀和第三电磁阀连接，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀位于第二空间内，所述第三横杆上设置有调压阀和流量计，所述第三电磁阀经管道与所述调压阀的一端连接，所述调压阀的另一端连接有一第三三通阀，所述第三三通阀分别与所述第二电磁阀和流量计连接，所述流量计连接有一排气管，所述两个第一支撑杆之间并排架设有第一安全管和第二安全管，所述第一安全管和第二安全管靠近所述第三横杆，所述第一安全管和第二安全管尾端分别设置第一安全阀和第二安全阀，所述第一三通阀的第三端分别与所述第一安全管和第二安全管连接；所述调压阀、流量计、第一安全阀、第二安全阀位于第一空间内，所述方形框架的顶部设置有一显示屏，所述显示屏、压力传感器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、调压阀、流量计均与电路板上的mcu连接。

进一步的，所述方形框架的底部四周均设置有一万向轮。

进一步的，所述方形框架的前方框体右下角固定有第一风扇，所述方形框架的后方框体左上角固定有一第二风扇，所述第一风扇位于第三空间上，所述第二风扇位于第一空间上。

进一步的，所述方形框架上方、下方、左侧、右侧、前方、后方均设置有密封板，所述进气管、排气管、第一安全管、第二安全管均穿过密封板。

进一步的，所述方形框架左侧和右侧的密封板上设置有提手。

进一步的，包括承压检测模式和常压检测模式；

所述承压检测模式是：将所述第三电磁阀打开，第二电磁阀关闭，气体通过管道流入到调压阀上，通过调压阀对气体的压力进行调节，将测试压力控制在0.4～0.8mpa气体通过第三三通阀进入到流量计中，流量计对气体进行流量进行测试；排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时流量值l’与该获取时间点的前4小时的瞬时流量值l的差值δl，进行δl/l计算，若连续两个小时该δl/l小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天；为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压101.325kpa下饱和液体的密度，单位为千克每立方米；v为被检件的有效容积，单位为立方米；之后每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取作为检测终值；若大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格；

所述常压检测模式是：将第三电磁阀关闭，第二电磁阀打开，则气体通过第二电磁阀经过第三三通阀进入到流量计中，流量计对气体进行流量进行测试；排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时累积流量值l’与该获取时间点的前4小时的累积流量值l的差值δl，进行δl/l计算，若连续两个小时该δl/l小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天；为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压101.325kpa下饱和液体的密度，单位为千克每立方米；v为被检件的有效容积，单位为立方米；之后每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取作为检测终值；若大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格。

进一步的，所述承压检测和常压检测适用于ln2和lng、lo、lar等不同介质，储存介质静态蒸发率的换算公式：

式中：

as为实际储存介质的静态蒸发率，单位为％/d；

at为实验介质的静态蒸发率，单位为％/d；

tcos为标准大气压下实际储存介质的饱和温度，单位为k；

tcot为标准大气压下实验介质的饱和温度，单位为k；

hgot为标准大气压下实验介质的蒸气比焓，单位为kj/kg；

hlot为标准大气压下实验介质的液体比焓，单位为kj/kg；

hgos为标准大气压下储存介质的蒸气比焓，单位为kj/kg；

hlos为标准大气压下储存介质的液体比焓，单位为kj/kg；

ft为实验介质的最大充装量，单位为kg；

fs为实际储存介质的最大充装量，单位为kg。

本发明的有益效果在于：本发明设置有方形框架，该方形框架被第一支撑杆、第二支撑杆、第一横杆、第三横杆、第二横杆分为三纵三横的结构，这样测试系统中的零件进行区分开来分布，使得装置进行测试的时候更加安全，由于低温绝热气在低温的时候会成液态形式，测试的过程会也液态滴落，因此，将控制盒设置在第三空间且位于第一横内，这样控制盒内的电路板不会被液体滴到，保证了装置的安全性，另外，本专利中设置有第一安全阀和第二安全阀，在检测管路内的气压大于1.0mp的时候，可以通过第一安全阀和第二安全阀自动泄压,提高了安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明去掉密封板后的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1和图2所示，本发明提供了一种低温绝热气瓶绝热性能测试系统，包括一方形框架1，所述方形框架1的左右两侧的框体11内侧均固定有第一支撑杆12和第二支撑杆13，两个第一支撑杆12和两个第二支撑杆13将方形框架1从上至下分隔成第一空间14、第二空间15以及第三空间16，所述两个第二支撑杆13之间架设有第一横杆17和第二横杆18，且第一横杆17和第二横杆18分别位于两个第二支撑杆13的首端和尾端，所述两个第一支撑杆12之间架设有第三横杆19，且第三横杆19位于两个第一支撑杆12的中间，所述第一横杆17、第三横杆19、第二横杆18在方形框架1内形成三横排布；这样方形框架1被第一支撑杆12、第二支撑杆13、第一横杆17、第三横杆19、第二横杆18分为三纵三横的结构；所述第二横杆18底部设置有一控制盒2，所述控制盒2位于第三空间16内，所述控制盒2内设置有带mcu的电路板，所述第一横杆17上设置有第一三通阀3，所述第一三通阀3的第一端连接有一进气管31，所述第一三通阀3的第二端连接有一第二三通阀4，所述第二三通阀4分别连接有一压力传感器5和一第一电磁阀6，所述第一电磁阀6经管道61分别与第二电磁阀7和第三电磁阀8连接，所述第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8位于第二空间15内，所述第三横杆17上设置有调压阀9和流量计10，所述第三电磁阀8经管道61与所述调压阀9的一端连接，所述调压阀9的另一端连接有一第三三通阀91，所述第三三通阀91分别与所述第二电磁阀7和流量计10连接，所述流量计10连接有一排气管21，所述两个第一支撑杆12之间并排架设有第一安全管22和第二安全管23，所述第一安全管22和第二安全管23靠近所述第三横杆17，所述第一安全管22和第二安全管23尾端分别设置第一安全阀24和第二安全阀25，所述第一三通阀3的第三端分别与所述第一安全管22和第二安全管23连接；所述调压阀9、流量计10、第一安全阀24、第二安全阀25位于第一空间内，所述方形框架1的顶部设置有一显示屏26，所述显示屏26、压力传感器5、第一三通阀3、第二三通阀4、第三三通阀91、调压阀9、流量计10均与电路板上的mcu连接。其中第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀为防爆电磁阀，且防爆电磁阀的型号为：ef8320g174。该mcu为51系列单片机。调压阀为sdr系列调压阀。压力传感器为pt124g系列压力传感器。其中，第一安全阀设置的安全气压值为1.0mp，第二安全阀25设置的安全气压值为1.03mp，这样在检测管路内的气压大于1.0mp的时候，可以通过第一安全阀和第二安全阀自动泄压,提高了安全性。

为了使得测试系统能更加方便的移动，所述方形框架1的底部四周均设置有一万向轮27。通过推动万向轮测试系统能进行随意行走。

所述方形框架的前方框体右下角固定有第一风扇28，所述方形框架的后方框体左上角固定有一第二风扇29，所述第一风扇位于第三空间上，所述第二风扇位于第一空间上。这样一些待测的气体要是下沉到装置的下方，通过第一风扇将气体往上吹，从而通过第二风扇将气体往方形框架外吹出。

另外，所述方形框架上方、下方、左侧、右侧、前方、后方均设置有密封板32，所述进气管、排气管、第一安全管、第二安全管均穿过密封板。这样密封板能保证方形框架内的部件不易造成损坏。

所述方形框架左侧和右侧的密封板上设置有提手33。这样装置整体能进行提起搬运，方便使用者的操作。

本发明的工作原理为：将低温绝热气瓶的出气口接入到进气管31上，这样低温绝热气瓶的气体会进入到第一三通阀3、第二三通阀4，此时第一电磁阀为关闭状态，通过压力传感器测试气体的气压是满足检测气压，若超过气压值，则将气体通过第一三通阀3的第三端流入到第一安全管22和第二安全管23进行排放，若没有超过气压值，则打开第一电磁阀，此时气体通过管道61流入到第二电磁阀7和第三电磁阀8，控制盒中mcu判断此时气体是进行承压检测还是常压检测，若测试的是常压检测，则第三电磁阀8关闭，第二电磁阀7打开，则气体通过第二电磁阀7经过第三三通阀91进入到流量计10中，流量计10对气体进行流量进行测试，获得数据后通过排气管进行排放；若测试的是承压检测，则第三电磁阀8打开，第二电磁阀7关闭，气体通过管道流入到调压阀上，通过调压阀对气体的压力进行调节，调节到承载的压力后，气体通过第三三通阀91进入到流量计10中，流量计10对气体进行流量进行测试，获得数据后通过排气管进行排放。

具体的本实施例中，该系统具备承压检测模式和常压检测模式；

所述承压检测模式是：将所述第三电磁阀打开，第二电磁阀关闭，气体通过管道流入到调压阀上，通过调压阀对气体的压力进行调节，将测试压力控制在0.4～0.8mpa气体通过第三三通阀进入到流量计中，流量计对气体进行流量进行测试；排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时累积流量值l’与该获取时间点的前4小时的累积流量值l的差值δl，进行δl/l计算，若连续两个小时该δl/l小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天；为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压101.325kpa下饱和液体的密度，单位为千克每立方米；v为被检件的有效容积，单位为立方米；之后每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取作为检测终值；若大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格；

所述常压检测模式是：将第三电磁阀关闭，第二电磁阀打开，则气体通过第二电磁阀经过第三三通阀进入到流量计中，流量计对气体进行流量进行测试；排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时累积流量值l’与该获取时间点的前4小时的累积流量值l的差值δl，进行δl/l计算，若连续两个小时该δl/l小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天；为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压101.325kpa下饱和液体的密度，单位为千克每立方米；v为被检件的有效容积，单位为立方米；之后每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取作为检测终值；若大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格。

进一步的，所述承压检测和常压检测适用于ln2、lng、lo和lar等不同介质，储存介质静态蒸发率的换算公式：

式中：

as为实际储存介质的静态蒸发率，单位为％/d；

at为实验介质的静态蒸发率，单位为％/d；

tcos为标准大气压下实际储存介质的饱和温度，单位为k；

tcot为标准大气压下实验介质的饱和温度，单位为k；

hgot为标准大气压下实验介质的蒸气比焓，单位为kj/kg；

hlot为标准大气压下实验介质的液体比焓，单位为kj/kg；

hgos为标准大气压下储存介质的蒸气比焓，单位为kj/kg；

hlos为标准大气压下储存介质的液体比焓，单位为kj/kg；

ft为实验介质的最大充装量，单位为kg；

fs为实际储存介质的最大充装量，单位为kg。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。