一种气瓶静态蒸发率检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种气瓶静态蒸发率检测装置，包括温度采集器、压力采集器、集成式测试器，温度采集器连接在气瓶放空阀管路的进口处，压力采集器连接在气瓶放空阀的出口处；温度采集器和压力采集器均通过信号电缆连接在集成式测试器上；或者温度采集器和压力采集器均单独工作，集成式测试器用于计算气瓶静态蒸发率。本发明专利技术还涉及一种气瓶静态蒸发率检测方法。本发明专利技术能够使气瓶在正常工作状态下、免工质更换的、快速的、准确的测量气瓶静态蒸发率，能够提高检测的可操作性、降低检测成本、缩短检测时间，提高检测效率；集成式测试器上设有多个端口，能够实现多通道同时检测与计算，节省检测时间。

【技术实现步骤摘要】
一种气瓶静态蒸发率检测装置及方法
本专利技术涉及容器性能检测领域，具体涉及一种气瓶静态蒸发率检测装置及方法。
技术介绍
静态蒸发率是衡量低温绝热气瓶保冷性能的一个重要指标，依据GB/T34347-2017《低温绝热气瓶定期检验与评定》、GB/T18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分：静态蒸发率测量》，每只气瓶做静态蒸发率测试至少需要24个小时，还不包括工质更换、静止、测试等一系列工序，耗时耗功。以LNG公交车为例，车载气瓶不能任意拆装，导致称重法不适用于该项检验，而流量计法需要4～5天的检验周期，对于公交上的LNG气瓶来说时间太长，数据采集设备也比较繁琐，因此目前标准中规定的检验方法不足以满足实际的检验现状。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的第一个目的是：提供一种气瓶静态蒸发率检测装置，该检测装置能够使气瓶在正常工作状态下、免工质更换的、快速的、准确的测量静态蒸发率。本专利技术的第二个目的是：提供一种气瓶静态蒸发率检测方法，该检测方法为升压法，该检测方法能避免工质更换，有效缩短检测时间，提高检测效率。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种气瓶静态蒸发率检测装置，包括温度采集器、压力采集器、集成式测试器，温度采集器连接在气瓶放空阀管路的进口处，压力采集器连接在气瓶放空阀的出口处；温度采集器和压力采集器均通过信号电缆连接在集成式测试器上；或者温度采集器和压力采集器均单独工作，集成式测试器用于计算气瓶静态蒸发率。进一步的，集成式测试器包括显示面板和多个调节键。进一步的，集成式测试器上设有多个端口，多个端口可同时连接多根信号电缆。进一步的，集成式测试器、温度采集器、压力采集器均通过快速接头与信号电缆连接。进一步的，温度采集器的量程为-200～150℃，允差值为±1℃，温度采集器为温度传感器或热电偶。进一步的，压力采集器的量程为0～4MPa，精度为0.01MPa，压力采集器为压力传感器或压力表。一种气瓶静态蒸发率检测方法，包括以下步骤：第一步：向气瓶充装试验介质至额定充满率，然后将气瓶静置直至达到热平衡；第二步：测量气瓶放空阀管路的进口处的温度，并计算出放空阀管路进口处的温度平均值T’；第三步：对气瓶进行称重，得到初始状态下试验介质的总质量m0；第四步：根据初始饱和状态方程组计算出初始状态下气相空间的体积Vgs和初始状态下液相空间的体积Vls，初始饱和状态方程组为：其中：V--气瓶的有效容积，m3；vgs--初始状态下气相的比体积，m3/Kg；vls--初始状态下液相的比体积，m3/Kg；第五步：对气瓶进行自然升压数个小时，然后将瓶内介质摇匀，并测量气瓶放空阀出口处的最低压力值，得到最终饱和状态压力；第六步：根据最终饱和状态方程组计算出最终状态下气相空间的体积Vgf和最终状态下液相空间的体积Vlf，最终饱和状态方程组为：其中：vgf--最终状态下气相的比体积，m3/Kg；vlf--最终状态下液相的比体积，m3/Kg；第七步：根据升压法的漏热量公式计算出测试周期内的漏热量Q0，升压法的漏热量公式为：Q0＝(hgf·mgf-hgs·mgs)+(hlf·mlf-hls·mls)其中：hgs--初始状态下气相的比焓，KJ/Kg；mgs--初始状态下气相的质量，Kg；hls--初始状态下液相的比焓，KJ/Kg；mls--初始状态下液相的质量，Kg；hgf--最终状态下气相的比焓，KJ/Kg；mgf--最终状态下气相的质量，Kg；hlf--最终状态下液相的比焓，KJ/Kg；mlf--最终状态下液相的质量，Kg；第八步：根据漏热量校正公式计算出环境温度校正后的漏热量Q’，漏热量校正公式为：其中：--测试周期内的平均温度，K；Ts--测试周期的初始温度，K；Tf--测试周期的最终温度，K；--标准温度，K；第九步：称重法或流量计法的漏热量公式为：Q1＝m·cp·(T'-T0)+m·H，根据Q’＝Q1，计算出蒸发液体质量m：其中：Q1--称重法/流量计法的漏热量，KJ；Cp--气体在T’温度下的定压比热容，KJ/(Kg·K)；T’--放空阀管路进口处的温度平均值，K；T0--标准大气压下饱和液体的温度，K；H--标准大气压下饱和液体的汽化潜热，KJ/Kg；第十步：根据日静态蒸发率公式计算出日静态蒸发率日静态蒸发率公式为：其中：ρ--标准大气压下饱和液体的密度，Kg/m3；V--气瓶的有效容积，m3；n--测试时间，h。进一步的，初始状态下试验介质的总质量m0＝初始状态下液相的质量mls。进一步的，对气瓶进行自然升压的时间为6～12小时。总的说来，本专利技术具有如下优点：本专利技术能够使气瓶在正常工作状态下、免工质更换的、快速的、准确的测量气瓶静态蒸发率，能够提高检测的可操作性、降低检测成本、缩短检测时间，提高检测效率；集成式测试器上设有多个端口，能够实现多通道同时检测与计算，节省检测时间。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术气瓶的俯视图。其中：1为温度采集器，2为压力采集器，3为集成式测试器，3-1为显示面板，3-2为调节键，4为气瓶，5为放空阀，6为信号电缆。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。如图1和图2所示，一种气瓶静态蒸发率检测装置，包括温度采集器、压力采集器、集成式测试器；温度采集器连接在气瓶放空阀管路的进口处，温度采集器选用量程为-200～150℃，允差值为±1℃的温度传感器或热电偶，温度采集器用于测量气瓶放空阀管路的进口处的温度值；压力采集器连接在气瓶放空阀的出口处，压力采集器选用量程为0～4MPa，精度为0.01MPa的压力传感器或压力表，压力采集器用于测量气瓶放空阀的出口处的压力值；温度采集器和压力采集器有两种工作方式，第一种工作方式是：温度采集器和压力采集器均通过信号电缆连接在集成式测试器上，信号电缆能将温度采集器采集到的温度值和压力采集器采集到的压力值直接传输到集成式测试器上；第二种工作方式是：温度采集器和压力采集器均不与集成式测试器连接，温度采集器和压力采集器单独工作，然后将温度采集器采集到的温度值和压力采集器采集到的压力值手动输入到集成式测试器上；集成式测试器用于计算气瓶静态蒸发率。如图1所示，集成式测试器包括显示面板和多个调节键，调节键位于显示面板下，显示面板可显示多个基础参数、采集到的温度值、采集到的压力值、漏热量以及所得到的静态蒸发率，多个调节键可对应地输入、调节相应的数据；集成式测试器上还设有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：包括温度采集器、压力采集器、集成式测试器，温度采集器连接在气瓶放空阀管路的进口处，压力采集器连接在气瓶放空阀的出口处；温度采集器和压力采集器均通过信号电缆连接在集成式测试器上；或者温度采集器和压力采集器均单独工作，集成式测试器用于计算气瓶静态蒸发率。/n

【技术特征摘要】
1.一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：包括温度采集器、压力采集器、集成式测试器，温度采集器连接在气瓶放空阀管路的进口处，压力采集器连接在气瓶放空阀的出口处；温度采集器和压力采集器均通过信号电缆连接在集成式测试器上；或者温度采集器和压力采集器均单独工作，集成式测试器用于计算气瓶静态蒸发率。


2.根据权利要求1所述的一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：集成式测试器包括显示面板和多个调节键。


3.根据权利要求1所述的一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：集成式测试器上设有多个端口，多个端口可同时连接多根信号电缆。


4.根据权利要求1所述的一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：集成式测试器、温度采集器、压力采集器均通过快速接头与信号电缆连接。


5.根据权利要求1所述的一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：温度采集器的量程为-200～150℃，允差值为±1℃，温度采集器为温度传感器或热电偶。


6.根据权利要求1所述的一种气瓶静态蒸发率检测装置，其特征在于：压力采集器的量程为0～4MPa，精度为0.01MPa，压力采集器为压力传感器或压力表。


7.一种气瓶静态蒸发率检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：向气瓶充装试验介质至额定充满率，然后将气瓶静置直至达到热平衡；
第二步：测量气瓶放空阀管路的进口处的温度，并计算出放空阀管路进口处的温度平均值T’；
第三步：对气瓶进行称重，得到初始状态下试验介质的总质量m0；
第四步：根据初始饱和状态方程组计算出初始状态下气相空间的体积Vgs和初始状态下液相空间的体积Vls，初始饱和状态方程组为：



其中：
V--气瓶的有效容积，m3；
vgs--初始状态下气相的比体积，m3/Kg；
vls--初始状态下液相的比体积，m3/Kg；
第五步：对气瓶进行自然升压数个小时，然后将瓶内介质摇匀，并测量气瓶放空阀出口处的最低压力值，得到最终饱和状态压力；
第六步：根据最终饱和状态方程组计算出最终状态下气相空间的体积Vgf和最终状态下液相空间的体积Vlf，最终饱和状态方程组为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，谭粤，李蔚，夏莉，李杰，马志鹏，张耕，郑任重，
申请(专利权)人：广东省特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44