CN110716590A - 一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，包括液氢低温泵、第一流量计、开度可调节流阀、低温氢换热器、第二流量计、电磁阀、喷射杆、温度传感器、压力传感器以及控制系统。液氢从贮箱内进入低温泵后分为两路，其中一路流体Ⅰ流入节流阀进行节流制冷，冷却后形成的气液两相流体Ⅲ进入换热器的壳程，另一路流体Ⅱ进入换热器的管程，流体Ⅱ和流体Ⅲ在低温换热器内完成换热，被制冷后的流体Ⅱ通过换热器周向布置的数个小孔喷射入箱体中，被加热的流体Ⅲ形成低温蒸气后排出贮箱。贮箱内的温度和压力传感器、流量计、电磁阀开关状态等数据信号通过数采系统进行采集，控制系统经分析和判断后向低温泵、节流阀和电磁阀发出动作执行信号，通过以上系统将液氢贮箱的压力控制在一定合理区间内。

Description

一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，属于低温及制冷工程技术领域。
背景技术
液氢、液氧等低温推进剂是化学推进剂中比冲最高的航天系统推进剂，且具有无毒无污染的特性。在运载火箭和上面级上得到了广泛的应用，NASA曾将其作为运载器进入空间及飞行器进行轨道转移时效率最高也是最为经济的推进剂。但是由于液氢推进剂沸点低，受热易蒸发并引起低温贮箱的压力上升，因此贮箱气枕压力管理是实现低温推进剂长期无损贮存的核心。自上世纪中期至今，NASA的马歇尔空间飞行中心(MSFC)、格林研究中心(GRC)、美国的洛克西德－马丁公司、中央佛罗里达大学太阳能研究中心等多家机构长期对低温推进剂贮存技术进行了研究。研究人员采用液氢、液氧等低温推进剂进行了不同漏热环境和不同充液率等多种工况下的液体蒸发量及气枕压力控制实验，相关研究显示低温液体贮存的压力控制系统具有一定的局限性，例如处于真空腔和环境中的低温节流阀门多为手动控制阀，由于排气循环需频繁启动，因此采用手动进行调节具有较大的误差，精确度不够。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，能够提高热力学排气系统自动控制和最优控制程度，提高控制精度，减少人工的频繁操作，最大限度降低液氢推进剂的损耗。
本发明目的通过如下技术方案予以实现：
如图1所示，本发明提出的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，包括：液氢低温泵、第一流量计、开度可调节流阀、低温氢换热器、第二流量计、电磁阀、喷射杆、温度传感器、压力传感器以及控制系统；
液氢低温泵：抽取低温贮箱内的液氢，将液氢加压后使其分为两路，第一路液氢直接流入所述低温氢换热器的热侧；第二路液氢流入所述开度可调节流阀，后流入低温氢换热器的冷侧，第一流量计用于测量液氢低温泵的输出流量；
开度可调节流阀：将所述第二路液氢降温处理后，送入低温氢换热器的冷侧；所述开度可调节流阀，其流体流通截面积可调；
低温氢换热器：包括冷侧和热侧流通管路，低温氢换热器为同轴顺流式或同轴逆流式，所述冷侧流入的第二路液氢和热侧流入的第一路液氢热交换后，被冷却的第一路液氢流入到喷射杆内；被加热升温气化的第二路液氢，依次通过第二流量计和电磁阀排出贮箱；第二流量计用于测量所述被加热升温气化的第二路液氢的流量；
喷射杆：由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆喷射回液氢贮箱内，与贮箱内的主流液氢进行混合；
温度传感器用于采集液氢贮箱内氢气和液氢的温度，压力传感器用于采集贮箱的压力值，所采集的电压和电流信号输入至控制系统进行转换、分析和存储；
控制系统：收集贮箱内外温度传感器、压力传感器以及流量计采集的电信号进行转换、分析、存储和判断，根据预先设定的判断和执行命令，输出动作执行信号。
如图3所示，开度可调节流阀包括针阀和步进电机，针阀又包括阀针、腔体和动密封机构；
腔体包括直径不同的相连的两部分，直径较小的部分为流体出口，直径较大的部分侧壁上设置有流体入口，阀针位于直径较大的腔体内，通过阀针沿腔体轴向的运动改变阀针的锥形顶端与所述流体出口之间的流通截面积，进而改变流体流量；动密封结构用于实现阀针和直径较大腔体之间的动密封；步进电机用于脉冲式驱动阀针轴向运动。通过本发明的步进电机驱动的低温节流制冷机构，通过控制系统的执行命令进行动作，相对于传统手动调节机构，具有调节精度高、时滞性低的特点；
进一步的，所述喷射杆为管状结构，其侧壁上设置有多个喷射孔，由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆，并在压力的作用下经喷射杆上的喷射孔喷射回液氢贮箱内。
进一步的，温度传感器设置在开度可调节流阀的前侧和后侧、液氢低温泵的输出口、第二流量计的前侧、电磁阀的后侧以及设置在液氢中的阵列杆上；压力传感器设置在液氢储箱内的气枕空间内。
阵列杆平行与储箱轴线放置在液氢中，阵列杆上设置有多个温度传感器。
本发明采用控制系统将低温贮箱内的温度、压力及流量信号进行收集，并通过控制系统将采集的信号与预设信号进行对比判断，向执行机构发出动作指令，实现了控压过程的自动控制；控制系统的执行机构包括液氢低温泵、可调节流阀以及电磁阀；
控制系统根据所采集的温度信号判断当前所处的液氢贮箱控压阶段，以此为依据向执行机构发出指令；控压阶段包含两个阶段，第一阶段为混合阶段，第二阶段为并行阶段。
混合阶段和并行阶段的区分通过预设的分界点Tsat(pmin)与储箱内液氢平均温度
Figure BDA0002239320410000031
之间的大小关系判断，具体为：
当
Figure BDA0002239320410000032
时，控压进程处于混合阶段；当时，控压进程处于并行阶段，其中，储箱内液氢平均温度N为阵列杆上温度传感器的数量，T1、T2、T3、L、TN分别为温度传感器采集的温度值。
在混合阶段内，控制系统实时采集贮箱内温度和压力信号，并间歇性向液氢低温泵发出通断指令；具体地，在混合阶段，当控制系统监测到pu＝pmax时，控制系统向液氢低温泵发出启动指令；当pu＝pmin时，控制系统向液氢低温泵发出关闭指令；其中，pu是压力传感器采集的气枕压力，pmax是液氢储箱控压的最大值，pmin是液氢储箱控压的最小值。
液氢贮箱控压进程处于并行阶段时，当控制系统监测到pu＝pmax时，控制系统向液氢低温泵发出启动指令，向可调节流阀发出调节指令；当pu＝pmin时，控制系统向液氢低温泵及可调节流阀发出关闭指令。
控制系统向可调节流阀发出调节指令，即当该需要调节测试工况，改变节流流量时，控制系统向可调节流阀中的步进电机发出调节指令，控制其旋转角度θ，联动调节节流阀门的阀针位移L，从而能够改变阀针与节流阀通道之间环形空腔的截面积，锥形顶端高s，锥度β之间的关系如下
Figure BDA0002239320410000041
其中，n为锥底直径，m为锥台直径，t为将锥高均分的份数，x为以m为底、以2β为顶角的等腰三角形的高，a,b,c,分别为等分点处锥面截面半径。
在液氢贮箱控压的并行阶段，贮箱中有一部分液氢将以受热蒸发后的氢气形式排出贮箱；控制系统向液氢低温泵及可调节流阀发出开启指令时，同时向电磁阀发出开启指令；控制系统向液氢低温泵及可调节流阀发出关闭指令时，同时向电磁阀发出关闭指令。
相对于传统的贮箱压力控制方法，本发明基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，通过精确地对贮箱压力进行控制，能够更进一步低能够降低箱内液氢的蒸发损失。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用控制系统将低温贮箱内的温度、压力及流量信号进行收集，并通过控制系统将采集的信号与预设信号进行对比判断，向执行机构发出动作指令，实现了控压过程的自动控制；
(2)本发明中所采用的步进电机驱动的低温节流制冷机构，通过控制系统的执行命令进行动作，相对于传统手动调节机构，具有调节精度高、时滞性低的特点；
(3)相对于传统的贮箱压力控制方法，本发明基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，通过精确地对贮箱压力进行控制，能够更进一步低能够降低箱内液氢的蒸发损失。
附图说明
图1为本发明基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统原理图；
图2为本发明实施例贮箱冷能再利用系统结构示意图；
图3为本发明实施例开度可调节流机构示意图；
图4为本发明实施例节流机构锥部结构解析图；
图5为热力学排气技术混合模式控制流程图；
图6为混合模式控制逻辑示意图；
图7为热力学排气技术并行模式控制流程图；
图8为并行模式控制逻辑示意图。
具体实施方式
针对液氢贮箱的长期在轨压力控制技术，热力学排气系统是一种常用的控压手段，在该系统中低温泵通过从贮箱中抽取液氢后使其具备一定的压头，从低温泵流出后分为两路，其中一路流体Ⅰ流入节流阀进行节流制冷，冷却后形成的气液两相流Ⅱ进入换热器的壳程，另一路流体Ⅱ进入换热器的管程，流体Ⅱ和流体Ⅲ在低温换热器内完成换热，被制冷后的流体Ⅱ通过换热器周向布置的数个小孔喷射入箱体中，被加热的流体Ⅲ形成低温蒸气后排出贮箱。由于热力学排气系统中的低温泵、电磁阀及节流阀等需要根据控压进程进行实时判断，因此有必要将系统中的温度、压力、流量及液位等传感器信号汇总至控制系统，并通过控制系统的数据分析和判断，向热力学排气系统中的低温泵、电磁阀和节流阀等执行机构进行反馈，使其根据执行信号分别控制电磁泵的转速和频率，电磁阀的通断以及节流阀的开度，以此对液氢贮箱的控压进程进行精确调节，能够较大程度上实现热力学排气系统的自动控制，减少人工的系统干预，有效延长液氢推进剂在轨贮存时长。
本发明的实施例提出一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其控制原理示意图如题1所示，液氢贮箱压力控制系统，包括：液氢低温泵1、第一流量计2、开度可调节流阀3、低温氢换热器4、第二流量计5、电磁阀6、喷射杆7、温度传感器8、压力传感器9以及控制系统10；
液氢低温泵：抽取低温贮箱内的液氢，将液氢加压后使其分为两路，第一路液氢直接流入所述低温氢换热器4的热侧；第二路液氢流入所述开度可调节流阀3，后流入低温氢换热器4的冷侧，第一流量计2用于测量液氢低温泵1的输出流量；
开度可调节流阀：将所述第二路液氢降温处理后，送入低温氢换热器4的冷侧；所述开度可调节流阀，其流体流通截面积可调；
低温氢换热器：包括冷侧和热侧流通管路，低温氢换热器4为同轴顺流式或同轴逆流式，所述冷侧流入的第二路液氢和热侧流入的第一路液氢热交换后，被冷却的第一路液氢流入到喷射杆7内；被加热升温气化的第二路液氢，依次通过第二流量计5和电磁阀6排出贮箱；第二流量计5用于测量所述被加热升温气化的第二路液氢的流量；
喷射杆：由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆7喷射回液氢贮箱内，与贮箱内的主流液氢进行混合；喷射杆7为管状结构，其侧壁上设置有多个喷射孔，由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆7，并在压力的作用下经喷射杆上的喷射孔喷射回液氢贮箱内。
温度传感器用于采集液氢贮箱内氢气和液氢的温度，压力传感器用于采集贮箱的压力值，所采集的电压和电流信号输入至控制系统进行转换、分析和存储；
控制系统：收集贮箱内外温度传感器、压力传感器以及流量计采集的电信号进行转换、分析、存储和判断，根据预先设定的判断和执行命令，输出动作执行信号。
本发明的实施例其具体实现参见附图2，主要由低温液氢贮箱、热力学排气系统以及数据采集和控制系统组成；低温贮箱由内外箱体组成，夹层抽真空并在内胆外箱壁上包覆变密度多层材料10，热力学排气系统位于内箱体和夹层空间中。其中热力学排气系统由液氢低温泵1、流量计A、开度可调节流阀3以及喷雾式换热器4，此外在贮箱中还布置有温度传感器阵列用于监测液氢和氢气两种流体的温度，在夹层流通管路上也布置数个温度传感器用于监测流体温度，在箱内还设置一压力传感器7用于监测氢气空间的贮箱压力。
所述液氢低温泵1用于抽取低温贮箱内的液氢，将液氢加压后使其分为两路，第一路液氢直接流入所述低温氢换热器4的热侧；第二路液氢流入所述开度可调节流阀3，后流入低温氢换热器4的冷侧，第一流量计2用于测量液氢低温泵1的输出流量；
所述开度可调节流阀3将所述第二路液氢降温处理后，送入低温氢换热器4的冷侧；所述开度可调节流阀3，其流体流通截面积可调，以此改变液氢流通节流阀的流量；如图3所示节流阀3中步进电机与阀针螺纹连接，控制系统向可调节流阀3中的步进电机发出调节指令，控制其旋转角度θ，联动调节节流阀门的阀针位移L，从而能够改变阀针与节流阀通道之间环形空腔的截面积及液氢流量大小，节流机构3中锥部结构解析图如图4所示，锥形顶端高s，锥度β之间的关系如下
Figure BDA0002239320410000071
其中，n为锥底直径，m为锥台直径，t为将锥高均分的份数，x为以m为底、以2β为顶角的等腰三角形的高，a,b,c,分别为等分点处锥面截面半径。
所述开度可调节流阀3包括针阀11和步进电机12，针阀11又包括阀针31、腔体32和动密封机构33；腔体32包括直径不同的相连的两部分，直径较小的部分为流体出口，直径较大的部分侧壁上设置有流体入口，阀针31位于直径较大的腔体内，通过阀针31沿腔体32轴向的运动改变阀针31的锥形顶端与所述流体出口之间的流通截面积，进而改变流体流量；动密封结构33用于实现阀针31和直径较大腔体之间的动密封；步进电机12用于脉冲式驱动阀针31轴向运动。通过本发明的步进电机驱动的低温节流制冷机构，通过控制系统的执行命令进行动作，相对于传统手动调节机构，具有调节精度高、时滞性低的特点。
所述喷雾式低温氢换热器4包括换热器和喷射杆7，低温氢换热器4为同轴顺流式或同轴逆流式，所述冷侧流入的第二路液氢和热侧流入的第一路液氢热交换后，被冷却的第一路液氢流入到喷射杆7内并通过布置于外壁上的数个小孔喷射回液氢贮箱内，与贮箱内的主流液氢进行混合；被加热升温气化的第二路液氢，依次通过第二流量计5和电磁阀6排出贮箱；第二流量计5用于测量所述被加热升温气化的第二路液氢的流量。
内箱体中温度计阵列传感器、压力传感器7、真空夹层中各流体管路上布置的温度采集传感器、流量传感器等所采集的各参数信号输送至数据控制系统9，控制系统9对其进行分析、储存和判断，依据所处的液氢贮箱控压阶段对热力学排气系统的各执行机构发出执行命令。
贮箱中的温度传感器布置点包括低温液氢泵进口/出口、可调节流阀前/后、低温换热器冷热侧进/出口、流量计B出口、电磁阀出口、液氢贮箱内的温度阵列杆8，能够实时监测各位置电流体的温度；贮箱中的压力传感器布置于气相空间，能够实时监测贮箱压力值；贮箱中的流量传感器布置于液氢低温泵1出口以及电磁阀6入口，分别用于实时监测低温泵流量和贮箱节流排气流量。阵列杆8平行与储箱轴线放置在液氢中，阵列杆8上设置有多个温度传感器。
控制系统的执行机构包括液氢低温泵1、可调节流阀3以及电磁阀6；控制系统根据所采集的温度信号判断当前所处的液氢贮箱控压阶段，以此为依据向执行机构发出指令；控压阶段包含两个阶段，第一阶段为混合阶段，第二阶段为并行阶段。混合阶段和并行阶段的区分通过预设的分界点Tsat(pmin)与储箱内液氢平均温度
Figure BDA0002239320410000091
之间的大小关系判断，Tsat(pmin)为最小控制压力所对应的液氢饱和温度。
控制系统9对阵列杆中的液相温度数据进行分析，当得到液相平均温度
Figure BDA0002239320410000092
时将其作为混合阶段控压和并行阶段控压的分界点。在情况下，控压进程处于混合阶段；当
Figure BDA0002239320410000094
时，控压进程处于并行阶段。
在液氢控压过程的混合阶段，控制系统10实时采集贮箱内温度和压力信号，并间歇性向液氢低温泵1发出通断指令。具体地，在混合阶段，当控制系统监测到pu≥pmax时，控制系统向低温泵发出启动指令，低温泵1通过加压向喷射杆输送液氢，液氢通过小孔溅射回流至液氢箱内，使气枕压力pu降低至pmax以下；当pu＝pmin时，控制系统向低温泵发出关闭指令，液氢不再通过喷射杆7溅射到液氢贮箱内，气枕压力pu停止下降转向升高，如此循环。否则当pmin<pu<pmax时，控压过程处于贮箱的增压或降压进程；其中，pu是压力传感器采集的气枕压力，pmax是液氢储箱控压的最大值，pmin是液氢储箱控压的最小值。控制系统10在混合阶段对液氢贮箱的控制流程如图5所示，气枕压力pu与液氢低温泵控制逻辑如图6所示。
当液氢控压处于并行阶段时，控制系统10实时采集贮箱内温度和压力信号，并间歇性向液氢低温泵1及节流阀3发出通断或调节指令。具体地，在并行阶段，当控制系统监测到pu≥pmax时，控制系统向低温泵1发出启动指令，向节流阀3中的步进电机发出调节指令，低温泵1通过加压向喷射杆输送一部分液氢，液氢通过小孔溅射回流至液氢箱内，低温泵1向节流阀输送另一部分液氢，节流制冷后与前述液氢在低温换热器4内进行换热，使气枕压力pu降低至pmax以下，当pu＝pmin时，控制系统向低温泵低温泵1和节流阀3中的步进电机发出关闭指令，液氢不再通过喷射杆7溅射到液氢贮箱内，气枕压力pu停止下降转向升高，如此循环。否则当pmin<pu<pmax时，控压过程处于贮箱的增压或降压进程；控制系统10在并行阶段对液氢贮箱的控制流程如图7所示，气枕压力pu与液氢低温泵及节流阀3的控制逻辑如图8所示。
低温液氢贮箱内由于外部环境漏热的影响，通过本发明提出的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，通过数采系统对贮箱内压力、温度等流体状态参数信号进行收集和分析，并反馈至低温泵控制子系统，低温泵控制子系统对信号识别、分析、判断后确定当前的压力控制阶段，能够对外发出信号指令，控制支路阀门的开启与关闭，并且能够调整节流开度以及自动对低温泵的频率、功率等参数进行调整，较大程度上实现热力学排气系统的自动控制，减少人工的频繁操作，提高控制精度，实现将液氢贮箱压力控制在一定合理区间的目的。

Claims (11)

1.一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于，包括：液氢低温泵(1)、第一流量计(2)、开度可调节流阀(3)、低温氢换热器(4)、第二流量计(5)、电磁阀(6)、喷射杆(7)、温度传感器(8)、压力传感器(9)以及控制系统(10)；
液氢低温泵：抽取低温贮箱内的液氢，将液氢加压后使其分为两路，第一路液氢直接流入所述低温氢换热器(4)的热侧；第二路液氢流入所述开度可调节流阀(3)，后流入低温氢换热器(4)的冷侧，第一流量计(2)用于测量液氢低温泵(1)的输出流量；
开度可调节流阀：将所述第二路液氢降温处理后，送入低温氢换热器(4)的冷侧；所述开度可调节流阀，其流体流通截面积可调；
低温氢换热器：包括冷侧和热侧流通管路，低温氢换热器(4)为同轴顺流式或同轴逆流式，所述冷侧流入的第二路液氢和热侧流入的第一路液氢热交换后，被冷却的第一路液氢流入到喷射杆(7)内；被加热升温气化的第二路液氢，依次通过第二流量计(5)和电磁阀(6)排出贮箱；第二流量计(5)用于测量所述被加热升温气化的第二路液氢的流量；
喷射杆：由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆(7)喷射回液氢贮箱内，与贮箱内的主流液氢进行混合；
温度传感器用于采集液氢贮箱内氢气和液氢的温度，压力传感器用于采集贮箱的压力值，所采集的电压和电流信号输入至控制系统进行转换、分析和存储；
控制系统：收集贮箱内外温度传感器、压力传感器以及流量计采集的电信号进行转换、分析、存储和判断，根据预先设定的判断和执行命令，输出动作执行信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：所述喷射杆(7)为管状结构，其侧壁上设置有多个喷射孔，由换热器热侧流出的被冷却液氢进入喷射杆(7)，并在压力的作用下经喷射杆上的喷射孔喷射回液氢贮箱内。
3.根据权利要求1所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：开度可调节流阀(3)包括针阀(11)和步进电机(12)，针阀(11)又包括阀针(31)、腔体(32)和动密封机构(33)；
腔体(32)包括直径不同的相连的两部分，直径较小的部分为流体出口，直径较大的部分侧壁上设置有流体入口，阀针(31)位于直径较大的腔体内，通过阀针(31)沿腔体(32)轴向的运动改变阀针(31)的锥形顶端与所述流体出口之间的流通截面积，进而改变流体流量；动密封结构(33)用于实现阀针(31)和直径较大腔体之间的动密封；步进电机(12)用于脉冲式驱动阀针(31)轴向运动。
4.根据权利要求1所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：温度传感器设置在开度可调节流阀(3)的前侧和后侧、液氢低温泵(1)的输出口、第二流量计(5)的前侧、电磁阀(6)的后侧以及设置在液氢中的阵列杆(8)上；压力传感器(9)设置在液氢储箱内的气枕空间内。
5.根据权利要求4所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：阵列杆(8)平行与储箱轴线放置在液氢中，阵列杆(8)上设置有多个温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：控制系统的执行机构包括液氢低温泵(1)、可调节流阀(3)以及电磁阀(6)；
控制系统根据所采集的温度信号判断当前所处的液氢贮箱控压阶段，以此为依据向执行机构发出指令；控压阶段包含两个阶段，第一阶段为混合阶段，第二阶段为并行阶段。
7.根据权利要求6所述的一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：混合阶段和并行阶段的区分通过预设的分界点Tsat(pmin)与储箱内液氢平均温度
Figure FDA0002239320400000035
之间的大小关系判断，Tsat(pmin)为最小控制压力所对应的液氢饱和温度，具体为：
当
Figure FDA0002239320400000031
时，控压进程处于混合阶段；当
Figure FDA0002239320400000032
时，控压进程处于并行阶段，其中，储箱内液氢平均温度
Figure FDA0002239320400000033
N为阵列杆(8)上温度传感器的数量，T1、T2、T3、L、TN分别为温度传感器采集的温度值。
8.根据权利要求6或7所述的一种液氢贮箱压力控制系统，其特征在于，在混合阶段内，控制系统10实时采集贮箱内温度和压力信号，并间歇性向液氢低温泵(1)发出通断指令；具体地，在混合阶段，当控制系统监测到pu＝pmax时，控制系统向液氢低温泵(1)发出启动指令；当pu＝pmin时，控制系统向液氢低温泵(1)发出关闭指令；其中，pu是压力传感器采集的气枕压力，pmax是液氢储箱控压的最大值，pmin是液氢储箱控压的最小值。
9.根据权利要求6或7所述的一种液氢贮箱压力控制系统，其特征在于：液氢贮箱控压进程处于并行阶段时，当控制系统监测到pu＝pmax时，控制系统向液氢低温泵(1)发出启动指令，向可调节流阀(3)发出调节指令；当pu＝pmin时，控制系统向液氢低温泵(1)及可调节流阀(3)发出关闭指令。
10.根据权利要求9所述的一种液氢贮箱压力控制系统，其特征在于，控制系统向可调节流阀(3)发出调节指令，即当该需要调节测试工况，改变节流流量时，控制系统向可调节流阀(3)中的步进电机发出调节指令，控制其旋转角度θ，联动调节节流阀门的阀针位移L，从而能够改变阀针与节流阀通道之间环形空腔的截面积，锥形顶端高s，锥度β之间的关系如下
Figure FDA0002239320400000034
其中，n为锥底直径，m为锥台直径，t为将锥高均分的份数，x为以m为底、以2β为顶角的等腰三角形的高，a,b,c,分别为等分点处锥面截面半径。
11.根据权利要求9所述的一种液氢贮箱压力控制系统，其特征在于，在液氢贮箱控压的并行阶段，贮箱中有一部分液氢将以受热蒸发后的氢气形式排出贮箱；控制系统向液氢低温泵(1)及可调节流阀(3)发出开启指令时，同时向电磁阀(6)发出开启指令；控制系统向液氢低温泵(1)及可调节流阀(3)发出关闭指令时，同时向电磁阀(6)发出关闭指令。
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