本实用新型专利技术是一种低温流体流量测量与标定装置，本实用新型专利技术通过设计的两个过冷器，可保证介质在进入待测元件和称重系统之前为纯液态，结合标准表对比法和称重法，为深低温领域提供了一种结构简单，精度高的测量和标定装置。实现了真正意义上的实际工作状态下的测量与标定,本装置可使标定工况与实际工况一致,标定过程无需进行工况换算，比如流量计实际工况是0.6MPa，83K下进行工作，那么可直接将标定系统调整到0.6MPa，83K工况下,对流量计等进行测量与标定。同时提供了两个功能，可分别对流量计和低温泵进行测试、计量、标定，也可一次运行同时测试标定流量计和低温泵，效率高，成本低。本实用新型专利技术的结构可实现多条路径选择，尽可能的降低标定成本。可能的降低标定成本。可能的降低标定成本。
【技术实现步骤摘要】
低温流体流量测量与标定装置
[0001]本技术涉及流量标定
，具体来说是低温流体流量测量与标定装置。
技术介绍
[0002]在科研及工业深低温领域，液氮作为一种常规的深低温冷源经常被应用；在整个低温液氮系统中，流量测量的准确度具有极其重要的意义；换言之，也就是对其中所使用的液氮流量计进行校准标定，达到我们所需的精度。在常用的流量计标定装置中，基本原理通常采用容积法、称重法和标准表法进行，其中，对于流量较大的系统中，基本均采用称重法及标准表法。
[0003]标准表法其原理如图1所示。该方法需首先确定一台经过精密标定的流量计，将其与被测流量计串联在同一管道上，从而测量流体在相同时间间隔内连续通过这两个流量计的流量值，进而求出其测量误差，在误差经过修正后，对被测流量计的计量性能给出对应的评价。此种标定方法的优点在于：标定人员能够通过简单可靠的操作，大幅度的提高标定效率，但该标定方法会受到标准流量计精度等级的限制。
[0004]称重法其基本原理如图2所示。根据一定时间内称重容器所收集的液体质量、所需时间及其它相关数据计算求得液体流量，进而评价被测流量计的计量性能；具体又可以细分为停止法和动态法两种。
[0005]停止法是指在一定的时间内使流体从被测流量计进入称量收集容器内，计时一定时间后，在流入收集容器的液体完全停止流入的前提下，测出该时间段内经流量计进入容器内液体的总质量，液体的当前密度可查，进而计算出进入容器内液体的体积，最终求出本次标定的流量,与流量计的显示值进行对比评价；
[0006]动态法指的在液体稳态流动情况下，记录一段时间内，称重收集容器液体增加的质量，进而可以计算出当前稳态的流量,来与流量计显示值进行对比评价；
[0007]对比上述停止法和动态法可知，停止法误差在于流量计至称重容器之间的管路及管件中可能会残余部分液体，其通过了流量计，但并未进入称重容器内，同时停止法仅仅适用于测量累计流量和平均流量，不适合测量瞬时流量。因此,动态法及标准表法两种原理常用于标定系统中；
[0008]基于以上两种基本标定原理，现有技术中出现多种标定方法，如申请号为 CN201810233988.4公开的一种低温流量计的标定方法及装置，该方法及装置首先控制低温流体流过待测低温流量计，然后对经待测低温流量计流出的低温流体进行加热，使其从低温恢复至常温，对加热后的常温流体进行常温流体标定，并由常温流体的标定数据进行换算后对待测低温流量计进行标定评价。总而言之,该装置是通过将低温液体加热转为常温流体后对利用常温流体进行标定，然后反推低温流体流量计的标定结果。由于换算误差的存在,该装置依然存在标定精度的问题。
[0009]众所周知，液氮、液化天燃气等低温液体在管道流动时因漏热会发生汽化，使用现有装置无法使其中液体保持纯液态，常温下的标准表法和称重法均无法完成高精度标定。
如航天领域所用到的低温推进剂，需要精准掌握推进剂的加注的流量、流速等信息；工业领域中液态天燃气加注的累计流量、实时流量均直接关系结算的精确度。但是，目前科研和工业深低温领域常规采用类比标定法，即用常温水进行标定，然后类比低温下工况进行流量换算,这种方法显然无法实现0.2
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的标定精度。
技术实现思路
[0010]本技术所要解决的技术问题在于如何提供一种针对深低温领域的高精度流量标定装置。
[0011]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0012]一种低温流体流量测量与标定装置，包括储液杜瓦1、低温泵2、第一过冷器3、第二过冷器5、测试箱4、称重系统6；所述储液杜瓦1的出口端与低温泵2的进口连接，所述测试箱4的进口与出口分别与低温泵2的出口端、称重系统6的进口连接；所述第一过冷器3的出口与进口分别连接至低温泵2与测试箱4之间的管路上，第二过冷器5 的出口和进口分别连接至测试箱4与称重系统6之间的管路上；在低温泵2与测试箱4 之间的管路位于第一过冷器3的进口与出口之间设置有低温阀8，在测试箱4与称重系统6之间的管路位于第二过冷器5的进口与出口之间设置有低温阀8；所述第一过冷器 3的出口管路上安装有低温阀8，所述第二过冷器5的进口管路和出口管路上均安装有低温阀8；所述测试箱4内安装待测元件42。
[0013]本技术通过设计的两个过冷器，可保证介质在进入待测元件和称重系统之前为纯液态，结合标准表对比法和称重法，为深低温领域提供了一种结构简单，精度高的测量和标定装置，实现了真正意义上的实际工作状态下的测量与标定,本装置可使标定工况与实际工况一致,标定过程无需进行工况换算，比如流量计实际工况是0.6MPa，83K 下进行工作，那么可直接将标定系统调整到0.6MPa，83K工况下,对流量计等进行测量与标定。该装置体积小，结构简单，便于搭建。同时提供了两个功能，可分别对流量计和低温泵进行测试、计量与标定，也可一次运行同时标定流量计和低温泵，效率高，成本低。本技术的结构可实现多条路径选择，根据介质不同，选择不同路径，尽可能的降低标定成本。
[0014]进一步的，所述测试箱4包括标准元件41安装位、待测元件42安装位；所述标准元件41安装位安装标准元件，待测元件42安装位安装待测元件42，低温液体依次经过标准元件41和待测元件42，或依次经过待测元件42和标准元件41。
[0015]进一步的，所述称重系统6包括测力元件61、测重罐62、安装支架63、保护罩64；所述安装支架63固定在储液杜瓦1的瓶口，所述测力元件61顶部固定的固定支架上，测重罐62悬挂在测力元件61底部的拉杆上，所述保护罩64倒扣在储液杜瓦1的瓶口密封固定，所述测力元件61、安装支架63、测重罐62位于保护罩64与储液杜瓦1形成的密封腔内；测试箱4的出口端与测重罐62的进口连接，测重罐62的排液口与储液杜瓦1内腔连通。
[0016]进一步的，所述测重罐62悬挂在储液杜瓦1内腔；所述测重罐62的底部高于储液杜瓦1内的液面；所述测重罐62的底部设置有出液口67，出液口67安装有气动阀。
[0017]进一步的，所述测力元件61的拉杆上还可拆卸安装有标准砝码块65，可用于每次标定前，对测力元件进行校准，增加系统的标定精度。
[0018]进一步的，所述低温泵2的出口端还通过回流管与储液杜瓦1的进口连通；在回流管上安装有回流控制阀9，整个系统进行小流量循环标定时，可以使用该回流管路进行旁通
回流。
[0019]进一步的，还包括自动控压装置；所述自动控压装置包括增压罐10、加热元件11、控制器；所述控制器控制加热元件11对增压罐加热使其内液体汽化，来控制整个循环系统的运行压力；所述增压罐10包括排气口，排气口与储液杜瓦1内腔连通。
[0020]进一步的，所述增压罐10位于储液杜瓦1内腔，增压罐10的罐体顶部开设有排气口。
[0021]进一步的，所述自动控压装置还包括控制器、压力传感器；所述压力传感器安装在储液杜瓦1的瓶口处，测量储液杜瓦1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低温流体流量测量与标定装置，其特征在于，包括储液杜瓦(1)、低温泵(2)、第一过冷器(3)、第二过冷器(5)、测试箱(4)、称重系统(6)；所述储液杜瓦(1)的出口端与低温泵(2)的进口连接，所述测试箱(4)的进口与出口分别与低温泵(2)的出口端、称重系统(6)的进口连接；所述第一过冷器(3)的出口与进口分别连接至低温泵(2)与测试箱(4)之间的管路上，第二过冷器(5)的出口和进口分别连接至测试箱(4)与称重系统(6)之间的管路上；在低温泵(2)与测试箱(4)之间的管路位于第一过冷器(3)的进口与出口之间设置有低温阀(8)，在测试箱(4)与称重系统(6)之间的管路位于第二过冷器(5)的进口与出口之间设置有低温阀(8)；所述第一过冷器(3)的出口管路上安装有低温阀(8)，所述第二过冷器(5)的进口管路和出口管路上均安装有低温阀(8)；所述测试箱(4)内安装待测元件(42)。2.根据权利要求1所述的一种低温流体流量测量与标定装置，其特征在于，所述测试箱(4)包括标准元件(41)安装位、待测元件(42)安装位；所述标准元件(41)安装位安装标准元件，待测元件(42)安装位安装待测元件(42)，低温液体依次经过标准元件(41)和待测元件(42)，或依次经过待测元件(42)和标准元件(41)。3.根据权利要求1或2所述的一种低温流体流量测量与标定装置，其特征在于，所述称重系统(6)包括测力元件(61)、测重罐(62)、安装支架(63)、保护罩(64)；所述安装支架(63)固定在储液杜瓦(1)的瓶口，所述测力元件(61)顶部固定的固定支架上，测重罐(62)悬挂在测力元件(61)底部的拉杆上，所述保护罩(64)倒扣在储液杜瓦(1)的瓶口密封固定，所述测力元件(61)、安装支架(63)、测重罐(62)位于保护罩(64)与储液杜瓦(1)形成的密封腔内；测试箱(4)的出口端与测重罐(62)的进口连接，测重罐(62)的排液口与储液杜瓦(1)内腔连通。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：董相文，苏玉磊，张俊峰，叶海峰，何智，杜婉榕，章学华，丁怀况，
申请(专利权)人：安徽万瑞冷电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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