【技术实现步骤摘要】
本申请涉及低温制冷领域，特别涉及一种氦液化器的液化率测试系统及测试方法。
技术介绍
1、液氦在医疗、超导磁悬浮、大科学工程以及航空航天等领域利用其超低温，实现超导材料的超导特性以及冷氦气化增压。此外，在氦气长距离运输中一般也采用液态的形式，液氦储运技术较其他形式的储运技术相比较，已经成为大规模氦资源提取过程中的重要组成设备之一。液氦主要通过逆布雷顿循环的原理建造的氦液化器获取，生产的液氦储存在专门的容器中。所以在液氦生产过程中，氦液化率的计量成为不可或缺的技术。在液氦分销等商业场合上，采用称重的方式是比较普遍的计量方式。在大科学工程以及需要建造氦液化器的场合，特别要求氦液化器的性能(主要是氦液化率)，利用液氦杜瓦自带的超导液位计测量氦液化率是国内外氦液化率测量的惯用方式。因此，氦液化率的测量方式成为氦液化过程中一项比较焦点技术。
技术实现思路
1、鉴于此，有必要针对现有技术中存在缺陷提供一种氦液化率测试结果可信度更高的氦液化器的液化率测试系统及测试方法。
2、为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
3、本申请提供了一种氦液化器的液化率测试系统，包括：氦气缓冲罐(1)、氦气缓冲罐压力传感器(2)、氦气缓冲罐温度传感器(3)、氦低温液化器(4)、液氦杜瓦(5)、所述超导液位计(6)及杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)；其中：
4、所述氦气缓冲罐(1)用于给所述氦低温液化器(4)提供气源，所述氦气缓冲罐压力传感器(2)与所述氦气缓冲罐温度传感器(3)
5、在其中一些实施例中，所述氦低温液化器(4)包括压缩机(210)、滤油系统(220)、由多个依次串联的多个换热器组成的换热器组(230)以及透平膨胀机(240)，所述压缩机(210)一端通过管道连接所述换热器组(230)的一端，所述压缩机(210)的另一端通过管道连接所述滤油系统(220)，所述滤油系统(220)通过管道连接所述换热器组230的另一端，所述管道上设置有所述透平膨胀机(240)。
6、在其中一些实施例中，所述氦液化器的液化率满足如下关系：
7、(所述氦气缓冲罐(1)测得的氦液化率+所述超导液位计(6)实测氦液化率)×所述液氦杜瓦(5)内饱和氦蒸汽的密度＝所述超导液位计(6)实测氦液化率。
8、另外，本申请还提供了一种氦液化器的液化率测试系统的测试方法，包括下述步骤：
9、所述氦气缓冲罐(1)给所述氦低温液化器(4)提供气源，所述氦气缓冲罐压力传感器(2)与所述氦气缓冲罐温度传感器(3)分别测量所述氦气缓冲罐(1)中氦气的压力和温度，所述氦低温液化器(4)实现氦气液化，所述液氦杜瓦(5)盛装所述氦低温液化器(4)液化氦气后的液氦，所述超导液位计(6)测量所述液氦杜瓦(5)中液氦的液位，所述杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)测量氦液化过程中所述液氦杜瓦(5)内饱和氦蒸汽的压力。
10、本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
11、本申请提供的氦液化器的液化率测试系统及测试方法，包括：氦气缓冲罐(1)、氦气缓冲罐压力传感器(2)、氦气缓冲罐温度传感器(3)、氦低温液化器(4)、液氦杜瓦(5)、所述超导液位计(6)及杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)，本申请提供的氦液化器的液化率测试系统及测试方法，按照氦气缓冲罐(1)制造过程中水容积的测量、实验过程中测量的氦气压力及温度等，根据气体状态方程，可以计算出单位时间内氦气缓冲罐(1)的质量减少，由于液氦杜瓦(5)中的液氦处于饱和状态，利用杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)可以测量出液氦杜瓦内的饱和氦蒸汽压力，从而计算出饱和液氦的密度，根据质量守恒原理，可以计算出氦液化率，通过理论计算可以发现，在不同的液氦饱和压力下，利用缓冲罐计算出的氦液化率，与氦液化器的实际液化率成一定的比例关系，从而可以测量出氦液化器的实际液化率，液化率测试结果可信度更高，并且计算出具有外部输入氦气的氦液化器系统中所需要的外部氦气流量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氦液化器的液化率测试系统，其特征在于，包括：氦气缓冲罐(1)、氦气缓冲罐压力传感器(2)、氦气缓冲罐温度传感器(3)、氦低温液化器(4)、液氦杜瓦(5)、所述超导液位计(6)及杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)；其中：
2.如权利要求1所述的氦液化器的液化率测试系统，其特征在于，所述氦低温液化器(4)包括压缩机(210)、滤油系统(220)、由多个依次串联的多个换热器组成的换热器组(230)以及透平膨胀机(240)，所述压缩机(210)一端通过管道连接所述换热器组(230)的一端，所述压缩机(210)的另一端通过管道连接所述滤油系统(220)，所述滤油系统(220)通过管道连接所述换热器组230的另一端，所述管道上设置有所述透平膨胀机(240)。
3.如权利要求1所述的氦液化器的液化率测试系统，其特征在于，所述氦液化器的液化率满足如下关系：
4.一种如权利要求1所述的氦液化器的液化率测试系统的测试方法，其特征在于，包括下述步骤：
【技术特征摘要】
1.一种氦液化器的液化率测试系统，其特征在于，包括：氦气缓冲罐(1)、氦气缓冲罐压力传感器(2)、氦气缓冲罐温度传感器(3)、氦低温液化器(4)、液氦杜瓦(5)、所述超导液位计(6)及杜瓦内饱和氦蒸汽的压力传感器(7)；其中：
2.如权利要求1所述的氦液化器的液化率测试系统，其特征在于，所述氦低温液化器(4)包括压缩机(210)、滤油系统(220)、由多个依次串联的多个换热器组成的换热器组(230)以及透平膨胀机(240)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王炳明，李正宇，杜军军，徐向东，刘立强，龚领会，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。