低温容器真空丧失检测的装置制造方法及图纸

一种低温容器真空丧失检测的装置，该装置包括：第一温度传感器、第二温度传感器、信号采集模块以及数据处理模块，第一温度传感器用以测量低温容器的外罐外壁温度，第二温度传感器用以测量低温容器所在环境的环境温度，信号采集模块分别采集所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号，数据处理模块接收信号采集模块采集的信号并对外罐外壁温度和环境温度进行比较，进而判定是否发生真空丧失。该真空丧失检测的装置简单易行，不仅可应用在新产品上，也可以应用在已投入使用的产品上，并且对产品的改动较小，灵活，方便使用且响应时间短，能够为真空丧失的低温容器的应急处理争取宝贵的时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及低温工程和低温
，尤其涉及低温容器的真空丧失检测装置。
技术介绍
在低温储运中，高真空绝热因其良好的绝热性能而被广泛采用，因而现有低温容器通常包括：外容器、内容器和设置在内外容器之间的真空夹层，然而，漏放气会造成真空夹层的缓慢变坏，不达标的焊缝，突然的外部撞击和夹层管路的泄露也会造成真空度的严重下降甚至丧失。丧失真空后，容器内低温液体的压力会逐渐升高而气化，若容器内气体得不到及时的排放，会因超压而爆炸，即使得以排放，也会对环境造成影响。基于上述原因，国内外众多学者对低温容器夹层真空丧失做了充分的研究，其中谢高峰在“高真空多层绝热容器完全真空丧失实验及传热机理研究”的博士论文中，详细的阐述了低温容器真空丧失后的传热特征，液体流动和温度以及压力上升规律；Zhu Ming(朱鸣)在Experimental Investigation of Thermal Response on High-Vacuum-Multilayer-Insulation Cryogenic Tank after Sudden Catastrophic Loss of Insulation Vacuum(绝缘真空突发灾难性损失后高真空多层绝热低温储罐热响应试验研究)一文中对低温容器真空丧失后，夹层的热响应做了深入的分析。根据这两篇论文的研究结果，需要连续检测液体流动、罐内温度以及压力等众多参数才可以综合判定是否发生真空丧失，因而检测过程和判定方法都很繁琐，对专业性要求也很高，难以普及应用。在检测真空丧失方面，业内也有采用观测内罐液体压力升高和外罐结露的简单方法。众所周知，内罐液体压力升高是因为环境的热量通过外壁，夹层空间，绝热材料和内壁传给低温液体，使之汽化蒸发造成压力升高；外壁结露是因为壁面温度低于了环境中水蒸气的露点温度所致，由于这些原因，升压和结露的方法必然在时间上会出现延迟性，而这种延迟对真空丧失的低 温容器是致命的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种灵活方便且无延迟的低温容器真空丧失检测的装置。为解决上述技术问题，本技术提出一种低温容器真空丧失检测的装置，包括：第一温度传感器，测量低温容器的外罐外壁温度；第二温度传感器，测量低温容器所在环境的环境温度；信号采集模块，分别采集所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号；数据处理模块，接收信号采集模块采集的信号，对外罐外壁温度和环境温度进行比较并判定是否发生真空丧失。优选地，所述的低温容器真空丧失检测的装置还包括：与所述数据处理模块通讯连接的客户端。优选地，所述的低温容器真空丧失检测的装置还包括：用以实现所述信号采集模块和所述数据处理模块之间信号传输的一次传输模块。优选地，所述的低温容器真空丧失检测的装置还包括：用以实现所述数据处理模块和所述客户端之间信号传输的二次传输模块。优选地，所述低温容器包括：外罐、位于外罐内部的内罐以及形成在内、外罐之间的夹层空间，所述内罐通过支撑与所述外罐相连，所述第一温度传感器紧贴于外罐外壁的底部并位于非接触支撑的位置。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的真空丧失检测的方法和装置简单易行，不仅可应用在新产品上，也可以应用在已投入使用的产品上，并且对产品的改动较小，灵活且方便使用；相比较内罐升压和外罐结露的判定方法，本技术的检测方法具有响应时间短的优势，为真空丧失的低温容器的应急处理争取宝贵的时间。附图说明图1为本技术低温容器真空丧失检测装置应用于低温容器上的结构 示意图；图2为低温容器真空丧失检测方法的流程图；图3为一种判定是否发生真空丧失的步骤流程图；图4为另一种判定是否发生真空丧失的步骤流程图；图5为根据温度差判定是否发生真空丧失的步骤流程图；附图标记说明如下：1、内罐；2、支撑；3、绝热材料；4、夹层空间；5、外罐；6、第一温度传感器；7、第二温度传感器；9、一次传输模块；10、数据处理模块；11、二次传输模块；12、客户端。具体实施方式为了进一步说明本技术的原理和结构，现结合附图对本技术的优选实施例进行详细说明。本技术的真空丧失检测的装置应用在存储液氮、液化天然气、液氧、液氩、二氧化碳液体等深冷介质的低温容器上，用以检测低温容器是否发生真空丧失。参阅图1，低温容器包括：内罐1、外罐5以及形成在内、外罐1、5之间的夹层空间4。内罐1通过支撑2固定在外罐5内部，内罐1和外罐5之间的夹层空间4为真空空间，且夹层空间4内还设置有绝热材料3，以确保内罐保温性能，防止内罐1中的低温介质气化。参阅图2，低温容器真空丧失检测方法包括如下步骤：步骤S11，测量低温容器的外罐5外壁的温度。在测量外罐5外壁温度时，最好将温度传感器紧贴在外罐5外壁的底部，并位于非接触支撑2的位置。主要是考虑到支撑2和外罐5外壁接触的部分的外壁温度主要受支撑2导热影响，而夹层真空度损坏，主要增强了夹层内气体分子的导热再通过气体分子向外罐传热，气体分子导热相比支撑2导热的传热效果要微弱的多，因而测量外罐5外壁支撑2处的温度难以全面反映夹层真空度破坏而造成的传热，从而影响最终判断真空丧失的结论。步骤S12，测量低温容器所在环境的环境温度。在测量环境温度时，最好将环境温度传感器设置在位于距地面一定高度且背风无雨无阳光直射的位置，避免风、阳光、雨水等偶然条件对测量结果 的影响，以尽量符合试验研究中设置的条件。步骤S13，对外罐外壁温度和环境温度进行比较并判定是否发生真空丧失。在进行此步骤判定时，可直接将外罐外壁的温度与环境温度进行比较，结合设定的判定条件而判定是否发生真空丧失；也可以在比较时，计算外罐外壁的温度与环境温度的温度差，将温度差与设定的判定条件进行比较，进而判定是否发生真空丧失。在一实施例中，参阅图3，上述步骤S13中，对外罐外壁温度和环境温度进行比较并判定是否发生真空丧失的步骤可具体包括：步骤S311，调取记录有不同环境温度对应的真空丧失时外罐外壁温度的温度比对表；步骤S312，根据所述温度比对表判定是否发生真空丧失。该温度比较表来自于长久的理论和实验研究结果，实验研究不同真空绝热结构的低温容器在真空丧失后，在不用的环境温度下的外罐的外壁面温度，并用此实验结果去修正低温容器在真空丧失后的理论传热计算的外罐的壁面温度，由此得出连续的环境温度下，真空丧失的低温容器的外壁温度，并将其作为判定真空丧失的依据。表1示出了几个不同环境温度下的温度比较表。根据该表1，假设当前测得的环境温度为10℃，如果测得的外罐外壁温度为8℃，则判定低温容器未发生真空丧失，如果测得的外罐外壁温度为4℃， 则判定低温容器已发生真空丧失。在其他实施例中，也可根据温度差来判定真空丧失，参阅图4，上述步骤S13中具体包括：步骤S321，计算外罐外壁温度和环境温度的温度差。步骤S322，根据所述温度差来判定是否发生真空丧失。当低温容器未发生真空丧失时，外罐外壁温度和环境温度的温度差在合理的区间范围内，当发生真空丧失时，外罐外壁温度迅速下降，进一步加剧了与环境温度的温度差，因而通过温度差也能够判定是否发生真空丧失。较佳地，参阅图5，上述步骤S322中，根据所述温度差来判定是否发生真空丧失的步骤具体包括：步骤S321，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温容器真空丧失检测的装置，其特征在于，包括：第一温度传感器，测量低温容器的外罐外壁温度；第二温度传感器，测量低温容器所在环境的环境温度；信号采集模块，分别采集所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号；数据处理模块，接收信号采集模块采集的信号，对外罐外壁温度和环境温度进行比较并判定是否发生真空丧失。

【技术特征摘要】
1.一种低温容器真空丧失检测的装置，其特征在于，包括：第一温度传感器，测量低温容器的外罐外壁温度；第二温度传感器，测量低温容器所在环境的环境温度；信号采集模块，分别采集所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号；数据处理模块，接收信号采集模块采集的信号，对外罐外壁温度和环境温度进行比较并判定是否发生真空丧失。2.如权利要求1所述的低温容器真空丧失检测的装置，其特征在于，还包括：与所述数据处理模块通讯连接的客户端。3.如权利要求2所述的低温容器真空丧失检测的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，丘永梁，
申请(专利权)人：张家港中集圣达因低温装备有限公司，中国国际海运集装箱集团股份有限公司，中集安瑞科投资控股深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32