CN112304558B - 用于天然气流场测试的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于天然气流场测试的测试系统，包括：测试舱和测试管道，测试舱包括：测试舱本体、密封单元、通风单元和供电单元，测试舱本体的侧壁上具有透明视窗，密封单元包括第一隔离门和第二隔离门，第一隔离门安装在测试舱本体的一侧壁上，第二隔离门位于测试舱本体内部，通风单元包括空气输送装置和与安全气源连通的管路，透明视窗为凹陷结构，凹陷结构包覆测试管道，测试管道包括：管道本体和位于管道本体两端的法兰，管道本体包括测试管段，测试管段包括第一管壁和第二管壁，第一管壁为透明侧壁，第一管壁与透明视窗相对。本发明能为粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备提供密闭、防爆且可视化的空间进行天然气流场的测试。
Description
技术领域
本发明涉及天然气管道测试技术领域，特别涉及一种用于天然气流场测试的测试系统。
背景技术
天然气是一种重要的清洁能源，其需求量也越来越高。天然气运输的过程中，天然气在管道内流动的过程也具有重要的研究意义。
目前，检测流场和流速的方法包括粒子成像测速和激光多普勒测速。该两个测速方法属于非接触式测试，均需要向测试区域打光以照亮测试区域。粒子成像测试和激光多普勒测试分别需要分别采用粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备进行测速。
然而粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备都是非防爆的产品，且天然气易燃易爆，为避免工作环境中存在天然气而影响到粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备正常工作，需要设计一种密闭、防爆，同时具备可视化功能的测试舱，来对天然气管道的流场进行测试。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于天然气流场测试的测试系统，能适用于粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备，为其提供密闭、防爆，同时具备可视化功能的测试空间进行天然气流场的测试。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种用于天然气流场测试的测试系统，所述测试系统包括：测试舱和测试管道，所述测试舱包括：测试舱本体、密封单元、通风单元和供电单元，所述测试舱本体为密闭的舱体，所述测试舱本体的侧壁上具有透明视窗，所述密封单元包括第一隔离门和第二隔离门，所述第一隔离门安装在所述测试舱本体的一侧壁上，所述第二隔离门位于所述测试舱本体内部，所述第二隔离门将所述测试舱本体的内部空间隔离成测试空间和缓冲空间，所述第一隔离门与所述缓冲空间连通，所述通风单元包括空气输送装置和与安全气源连通的管路，所述空气输送装置的入风口与所述管路连通，所述空气输送装置的出风口与所述测试空间连通，所述透明视窗为凹陷结构，所述凹陷结构向所述测试舱本体内部凹陷，所述凹陷结构包覆所述测试管道，所述测试管道包括：管道本体和位于所述管道本体两端的法兰，所述管道本体包括测试管段，所述测试管段包括第一管壁和第二管壁，所述第一管壁和所述第二管壁的两条分界线沿所述管道本体的轴向延伸，所述第一管壁为透明侧壁，所述第二管壁为非透明侧壁，所述第一管壁与所述透明视窗相对。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述第一管壁所在圆弧对应的圆心角为180°至240°，或者，所述第一管壁所在圆弧对应的圆心角为15°至60°。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述凹陷结构的横截面呈弧形状，或者所述凹陷结构的横截面呈矩形状。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述通风单元还包括限压管路，所述限压管路连接在所述出风口和所述测试空间之间，所述限压管路用于将所述空气输送装置输送的空气的压力调节成设定压力。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述通风单元还包括压力调控装置，所述压力调控装置位于所述测试空间内，所述压力调控装置用于调节所述测试空间内的压力，使所述测试空间内的压力比外部环境的压力高至少预设压力值。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述通风单元还包括空气调节装置，所述空气调节装置位于所述测试空间内，所述空气调节装置用于调节所述测试空间内的温度和湿度。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述测试舱还包括滑动单元，所述滑动单元用于控制测试舱沿待测管道的轴向移动。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述滑动单元包括：滑轨、可沿所述滑轨滑动的滑轮和滑轮座，所述滑轮座位于所述测试舱的底部，所述滑轮转动安装在所述滑轮座上，所述滑轨的延伸方向与待测管道的轴向相同。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述测试空间内设有用于检测气体成分浓度的检测装置和报警装置，所述报警装置与所述检测装置电连接，所述报警装置用于根据所述检测装置的检测结果发出报警信号。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述测试舱的采用双层钢板夹阻燃发泡板制成。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例中测试舱本体为密闭的舱体，在一定程度上确保测试空间的密封性，且测试舱本体的侧壁上具有透明视窗，因而能使位于测试舱本体内的粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备透过测试舱本体检测到待测管道，即实现测试舱本体的可视化功能。并且密封单元包括第一隔离门和第二隔离门，第二隔离门位于测试舱本体内部，第二隔离门将测试舱本体的内部空间隔离成测试空间和缓冲空间，第一隔离门与缓冲空间连通，在工作人员进出测试舱时，使得外部空气会先进入缓冲空间，因而使得外部空气不会轻易进入测试空间，从而防止外部空气中存在的可燃气体(如天然气)混入测试空间，提高测试舱的安全性。同时还设有通风单元用于向测试空间通入安全空气，也可以有效地防止测试舱本体外部环境中的空气进入到测试空间，加强测试舱本体的安全性。同时，本发明实施例中测试管道包括位于管道本体和位于管道本体两端的法兰，通过法兰能将管道本体与天然气管道连接，从而使得天然气管道内的天然气进入到管道本体内进行流场、流速的测试。测试管道包括位于管道本体和位于管道本体两端的法兰，通过法兰能将管道本体与天然气管道连接，从而使得天然气管道内的天然气进入到管道本体内进行流场、流速的测试。且测试管段包括第一管壁和第二管壁，第一管壁为透明侧壁，第二管壁为非透明侧壁，即在通过粒子成像测速和激光多普勒测速对管道本体内的天然气进行测试时，可以通过第一管壁向管道本体内部打光，照亮管道本体内部，从而使得粒子成像测速和激光多普勒测速均能获取到管道本体内的流场和流速，便于天然气管道的流场的研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种用于天然气流场测试的测试舱的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种测试舱与测试管道的位置关系示意图；
图3是本发明实施例提供的一种测试舱与测试管道的位置关系示意图；
图4是本发明实施例提供的一种测试舱与测试管道的位置关系示意图；
图5是本发明实施例提供的一种用于天然气流场测试的测试管道的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种用于天然气流场测试的测试管道的结构示意图。
图中各符号表示含义如下：
1-测试管道，10-管道本体，11-第一管壁，12-第二管壁，2-测试舱本体，21-透明视窗，211-第一视窗板，212-第二视窗板，213-第三视窗板，22-测试空间，23-缓冲空间，31-第一隔离门，32-第二隔离门，41-空气输送装置，42-压力调控装置，43-空气调节装置，5-检测装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例中，测试天然气管道内气体的流场、流速可以采用以下两种方法。
第一种为粒子成像测速(Particle Image Velocimetry，简称PIV)，粒子成像测速方法可以实现流场、流速的非接触式测试，能够获得管道内流场的瞬态速度分布信息。粒子成像测速方法测试时，需要在流体中散播一定数量跟随流体运动的示踪粒子，并采用激光照亮流场中的一个测试面，利用相机连续拍照记录测试面中相隔时间很短(如几十至几千微秒)的两次曝光的示踪粒子的位置，结合两次曝光示踪粒子的位移和相机曝光时间参数，通过数据处理得到流场的速度分布。
第二种为激光多普勒测速(Laser Doppler Velocimetry，简称LDV)，激光多普勒测速方法是一种非接触式流场单点测速技术，可以从微观可视化角度对流速进行精确测量。激光多普勒测速方法具有精度高、测速范围宽、动态响应快等优点。激光多普勒测速方法是基于多普勒效应，发射源发射两束相干的光波形成测量区域，运动的散射体(如管道内流动的气体)经过测量区域时，散射的光波频率将会偏离发射光波的频率，偏移量的大小与散射体的运动速度有关，通过信号接收器及其处理单元进行处理即可得到散射体的运动速度等信息，进而获得流场的运动状态参数。
然而，天然气在传输过程中始终位于管道内部，且管道内部的天然气流动情况难以探知，因此导致上述两种测试方法不适用于天然气管道的检测。同时，由于天然气管道工作环境的特殊性，使环境中可能存在泄漏的天然气，测试设置对防爆等级较高。基于以上情况，需要设计一种密闭、防爆，同时具备可视化功能的测试系统，来对天然气管道的流场进行测试。
图1是本发明实施例提供的一种用于天然气流场测试的测试舱的结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种测试舱与测试管道的位置关系示意图。如图1、2所示，该测试系统包括：测试舱和测试管道。如图1所示，测试舱包括：测试舱本体2、密封单元、通风单元和供电单元。测试舱本体2为密闭的舱体，测试舱本体2的侧壁上具有透明视窗21。密封单元包括第一隔离门31和第二隔离门32，第一隔离门31安装在测试舱本体2的一侧壁上，第二隔离门32位于测试舱本体2内部，第二隔离门32将测试舱本体2的内部空间隔离成测试空间22和缓冲空间23，第一隔离门31与缓冲空间23连通。通风单元包括空气输送装置41和与安全气源连通的管路，空气输送装置41的入风口与管路连通，空气输送装置41的出风口与测试空间22连通。
如图2所示，透明视窗21为凹陷结构，凹陷结构向测试舱本体2内部凹陷，凹陷结构包覆测试管道1，测试管道1包括：管道本体10和位于管道本体10两端的法兰，管道本体10包括测试管段，测试管段包括第一管壁11和第二管壁12，第一管壁11和第二管壁12的两条分界线沿管道本体10的轴向延伸，第一管壁11为透明侧壁，第二管壁11为非透明侧壁，第一管壁11与透明视窗21相对。
其中，测试管段可以是管道本体的全部管段，也可以是管道本体的部分管段。
本发明实施例中测试舱本体为密闭的舱体，在一定程度上确保测试空间的密封性，且测试舱本体的侧壁上具有透明视窗，因而能使位于测试舱本体内的粒子成像测试设备和激光多普勒测试设备透过测试舱本体检测到待测管道，即实现测试舱本体的可视化功能。并且密封单元包括第一隔离门和第二隔离门，第二隔离门位于测试舱本体内部，第二隔离门将测试舱本体的内部空间隔离成测试空间和缓冲空间，第一隔离门与缓冲空间连通，在工作人员进出测试舱时，使得外部空气会先进入缓冲空间，因而使得外部空气不会轻易进入测试空间，从而防止外部空气中存在的可燃气体(如天然气)混入测试空间，提高测试舱的安全性。同时还设有通风单元用于向测试空间通入安全空气，也可以有效地防止测试舱本体外部环境中的空气进入到测试空间，加强测试舱本体的安全性。同时，本发明实施例中测试管道包括位于管道本体和位于管道本体两端的法兰，通过法兰能将管道本体与天然气管道连接，从而使得天然气管道内的天然气进入到管道本体内进行流场、流速的测试。测试管道包括位于管道本体和位于管道本体两端的法兰，通过法兰能将管道本体与天然气管道连接，从而使得天然气管道内的天然气进入到管道本体内进行流场、流速的测试。且测试管段包括第一管壁和第二管壁，第一管壁为透明侧壁，第二管壁为非透明侧壁，即在通过粒子成像测速和激光多普勒测速对管道本体内的天然气进行测试时，可以通过第一管壁向管道本体内部打光，照亮管道本体内部，从而使得粒子成像测速和激光多普勒测速均能获取到管道本体内的流场和流速，便于天然气管道的流场的研究。
本实施例中，空气输送装置41可以是风机，风机通过管路向测试舱内提供安全空气。例如，通风单元可将与测试舱距离数公里远的安全空气压缩并输送至测试舱的测试空间22中。其中测试舱还具有出风口，该风口设置为单方向地将测试舱内气体排出测试舱，从而防止测试舱外部环境中的空气进入到测试空间22。其中，供电单元用于向测试舱及其测试舱内的各个单元提供电能。例如，供电单元可以包括防爆外接电源插座机构、室内配电柜机构、配电线路机构和室内插座机构，并且可设置有电器总接地端子和外壳接地端子。
本实施例中，由于粒子成像测速和激光多普勒测速方法都是非接触式测试，且均需要向测试区域打光以照亮测试区域。因此为方便将激光从测试舱中打进测试管道1，通过将透明视窗21设置成凹陷结构，使透明视窗21包覆测试管道1，从而便于在测试舱内从需要的角度将激光打入测试管道1内。
在本实施例的一种实现方式中，凹陷结构的横截面呈矩形状，如图2所示，透明视窗21设置在测试舱本体2的角部位置，透明视窗21可以包括侧边相连的第一视窗板211和第二视窗板212，第一视窗板211和第二视窗板212均包括相对的第一侧边和第二侧边，两个第一侧边相连，第一视窗板211的第二侧边距第二视窗板212的距离L1不小于待测试管道1的直径，第二视窗板212的第二侧边距第一视窗板211的距离L2不小于待测试管道1的直径。从而使待测试管道1包覆在凹陷于测试舱上的透明视窗21内。
在本实施例的另一种实现方式中，凹陷结构的横截面呈矩形状，如图3所示，透明视窗21设置在测试舱本体2的侧面且非侧面边缘位置，透明视窗21可以包括侧边相连的第一视窗板211、第二视窗板212和第三视窗板213，第一视窗板211、第二视窗板212和第三视窗板213均包括第一侧边和第二侧板，第一视窗板211的第二侧边与第二视窗板212的第一侧边连接，第二视窗板212的第二侧边与第三视窗板的第一侧边连接，第一视窗板211的第一侧边距第二视窗板212的距离L3、第三视窗板213的第二侧边距第二视窗板212的距离L4以及第二视窗板212的第一侧边与第二侧边之间的距离L5均不小于待测试管道1的直径。以满足待测试管道1包覆在凹陷与测试舱1中的透明视窗21内。
在本实施例的另一种实现方式中，凹陷结构的横截面呈弧形状。如图4所述，透明视窗21可以呈弧形状，透明视窗21所在圆弧与待测试管道1所对应的圆弧同心，以将待测试管道1包覆在凹陷于测试舱上的透明视窗21内，便于在测试舱内从需要的角度将激光打入待测试管道1内。
可选地，通风单元还包括限压管路，限压管路与出风口连通，限压管路用于将空气输送装置41输送的空气调整成设定压力输送至测试空间22。
示例性地，限压管路上可以设置减压阀，减压阀可以将管路上气体的压力减至设定压力，并依靠气体本身的能量，使气体保持该设定压力从限压管路流至测试空间22。
可选地，通风单元还包括压力调控装置42，压力调控装置42位于测试空间22内，压力调控装置42用于调节测试空间22内的压力，使测试空间22内的压力比外部环境的压力高至少预设压力值。压力调控装置42在测试舱内，并能够保持测试舱的测试空间22的空气压力比外部环境的空气压力高预设压力值。示例性地，压力调节装置42可以包括空气压缩机、压力检测器和控制器，压力检测器用于检测测试舱内外的空气压力，控制器获取测试舱内外的空气压力后，根据测试舱内外的空气压力的压力差，控制空气压缩机工作，以调节测试舱内的空气压力，直至测试舱内外的空气压力的压力差达到预设压力值。例如，预设压力值可以为50Pa。由于测试空间22内空气压力高于外部环境的空气压力，这样使有毒可燃气体不容易渗透进测试空间22内，从而起到防爆和保护人身安全的作用。本实施例中压力调控装置42能为测试设备的工作提供稳定的工作环境，以提高测量精度。
可选地，通风单元还包括空气调节装置43，空气调节装置43位于测试空间22内，空气调节装置43用于调节测试空间内的温度和湿度。其中，空气调节装置可以是设置在测试舱内的防爆空调机，防爆空调机能够保持测试舱内温度和湿度的稳定。例如，出于粒子成像测速设备、激光多普勒测速设备工作要求的考虑，测试舱内的相对湿度可以保持在30％至50％。出于工作环境舒适性的考虑，测试舱内的温度可以维持在20℃至26℃。
可选地，测试舱还包括滑动单元，滑动单元用于控制测试舱沿待测管道的轴向移动。通过滑动单元使测试舱灵活地移动，也可以使粒子成像测速、激光多普勒测速测量更加灵活、准确。
本实施例中，滑动单元包括：滑轨、可沿滑轨滑动的滑轮和滑轮座，滑轮座位于测试舱的底部，滑轮转动安装在滑轮座上，滑轨的延伸方向与待测管道的轴向相同。通过滑动单元将测试舱移动到达预定位置之后，还可以通过锁止机构将滑轮固定在滑轨上，从而进行相关测试和观察。
可选地，测试空间22内设有用于检测气体成分浓度的检测装置5和报警装置，报警装置与检测装置5电连接，报警装置用于根据检测装置5的检测结果发出报警信号。检测装置5可以检测气体浓度、烟雾和低气压，同时报警装置获取检测结果并根据检测结果判断是否报警。其中，检测装置5可以检测测试舱内的氧气浓度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、烟雾和低气压中的至少一种，报警装置可以根据检测结果发出报警信号，可以有效地保障工作人员和设备的安全。其中，报警装置可包括声光报警器，测试舱内外可分别设置一个声光报警器，以在危险状况下进行警示。
本实施例中，测试舱的舱壁可以采用防爆和阻燃效果的材料来制成。
示例性地，测试舱的舱壁采用双层钢板夹阻燃发泡板制成，以保证测试舱具备良好的阻燃和防爆效果。与此同时，测试舱还需要具有足够的强度、刚度以及稳定性。
本实施例中，在测试舱内进行粒子成像测速、激光多普勒测速测量时，特别需要控制粒子成像测速、激光多普勒测速设备摆放部分的底座及测试舱的底板的刚度、平整度和失效稳定性。例如，测试舱的弹性形变量小于0.1mm级。并且底板弹性变形量也可以为0.01至0.05mm级的阻燃发泡板材来制成。
在本发明的一种实现方式中，第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α可以为180°至240°。该种测试管道1尤其适用于粒子成像测速方法，由于粒子成像测速方法测试时，需要在流体中注入一定数量跟随流体运动的示踪粒子，并采用激光照亮流场中的一个测试面，为满足粒子成像测速方法在天然气管道内能拍摄到一个测试面，因此要使第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α足够大，且设置圆心角α至少为180°，以使得粒子成像测速方法拍摄的测试面，能涉及管道本体10的最大轴向横截面，从而使获取的天然气管道的流场信息更全面。并且为防止环境光照射到管道本体10内，还设置了圆心角α不大于240°从而使位于第一管壁11背部的环境光不会照射到管道本体10内，以避免对拍摄的测试面造成干扰，以提高测试的准确度。
示例性地，如图5所示，第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α可以为210°。该圆心角在保证满足粒子成像测速方法的前提下，还可以有效地减少环境光的影响。进一步地，圆心角α可以为195°等更接近180°的角度，从而能最大程度地减少环境光的影响。并且在本实施例中，粒子成像测速方法为了使得照射的激光能照亮待测管道本体10的最大轴向横截面，以获取全面的天然气管道的流场信息，即会使激光沿径向照射，且保证激光的光路始终在第一管壁11的区域中，这样就能在管道本体10内形成一个轴向延伸的光亮面，并能使粒子成像测速装置经通过第一侧壁完成对光亮面的拍摄。
需要说明的是，上述管道也可以满足激光多普勒测速方法的要求，即采用该管道可以同时进行激光多普勒测速方法和粒子成像测速方法的测试。
在本发明的另一种实现方式中，第一管壁11所在圆弧对应的圆心角为15°至60°。该种测试管道1尤其适用于激光多普勒测速方法，由于激光多普勒测速方法时，需要通过发射源发射两束相干的光波形成测量区域，因此适用于激光多普勒测速方法的管道，只需要第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α满足使两束激光通过即可。本实施例中，第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α可以足够小，设置圆心角α不小于15°，以使得激光多普勒测速方法所发射的激光能通过第一管壁11进入到管道本体10内，且圆心角α不大于60°，以使防止环境光照射到管道本体10内，最大程度地避免环境光对激光多普勒测速造成干扰，以提高测试的准确度。
示例性地，如图6所示，第一管壁11所在圆弧对应的圆心角为60°。该第一管壁11能使激光多普勒测速装置发射的检测信号(如激光)通过第一管壁11进入到充满待测天然气的管道本体10中，同时，经第一管壁11进入管道本体10内的激光照射到待测天然气后，还可以再次经第一管壁11重新被激光多普勒测速装置接收，从而实现激光多普勒测速方法的测试。且使用该种管道进行激光多普勒测试方法测试，能将不确定度降低至2％，因此更为适用于激光多普勒测速方法。
需要说明的是，在测试管道本体10的流场和流速时，需要采用粒子成像测速方法进行测试，为满足粒子成像测速方法在天然气管道内能拍摄到一个测试面，即管道应选用第一管壁11所在圆弧对应的圆心角α为180°至240°的管道。在需要精确测试管道本体10的流速时，需要采用激光多普勒测试方法进行测试，即管道应选用第一管壁11所在圆弧对应的圆心角为15°至60°的管道。
本发明的一些实施例中，第一管壁11的透光率可以大于第二管壁12的透光率。通过设置第一管壁11的透光率大于第二管壁12的透光率，使在测试时，激光能更多地从第一管壁11射入管道内，且避免环境光从第二管壁12射入管道内，提高测试的准确度并降低干扰。
可选地，第一管壁11的透光率可以不小于80％，第二管壁12的透光率可以不大于40％。示例性地，第一管壁11的透光率可以为90％，第二管壁12的透光率可以20％。为使第一管壁11和第二管壁12的透光率满足上述要求，管道本体10可以采用有机玻璃管，有机玻璃管的透光度可达80％以上，且同时，在第二管壁12的内壁或外壁上可以设置用于降低透光率的降透层。例如，降透层可以为磨砂层或非透明薄膜层、涂层。示例性地，非透明薄膜层、涂层或磨砂层的厚度可以不大于1mm(如0.8±0.1mm)。这样能减少从第二管壁12射入的环境光，以防止第二管壁12外的环境光和粉尘等对测试造成影响，同时减少反射回来的激光，而反射回来的激光会对信号采集(例如拍摄)造成干扰，因此可以提高测试准确度和精度。
本发明的其他一些实施例中，第一管壁11的透光率可以等于第二管壁12的透光率。即管道本体10为透明管，可以采用有机玻璃制成，虽然存在部分从第二管壁12处射入管道本体10内的环境光影响测试，但是透明管可用于粒子成像测速方法和激光多普勒测速方法的测试。
本实施例中，粒子成像测速装置、激光多普勒测速装置测试时，管道本体10内的天然气压力(如6MPa)较高，管道本体10的耐压强度可根据测试要求确定，可通过调整管道本体10的材质、厚度和管径来达到压强要求。
其中，采用激光多普勒测速装置、粒子成像测速装置进行流场、流速测试时，管道本体10的长度可以根据测试要求进行加工。例如，管道本体10的长度可以为0.5m、1m或1.5m。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于天然气流场测试的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：测试舱和测试管道(1)，所述测试舱包括：测试舱本体(2)、密封单元、通风单元和供电单元，
所述测试舱本体(2)为密闭的舱体，所述测试舱本体(2)的侧壁上具有透明视窗(21)，
所述密封单元包括第一隔离门(31)和第二隔离门(32)，所述第一隔离门(31)安装在所述测试舱本体(2)的一侧壁上，所述第二隔离门(32)位于所述测试舱本体(2)内部，所述第二隔离门(32)将所述测试舱本体(2)的内部空间隔离成测试空间(22)和缓冲空间(23)，所述第一隔离门(31)与所述缓冲空间(23)连通，
所述通风单元包括空气输送装置(41)和与安全气源连通的管路，所述空气输送装置(41)的入风口与所述管路连通，所述空气输送装置(41)的出风口与所述测试空间(22)连通，
所述透明视窗(21)为凹陷结构，所述凹陷结构向所述测试舱本体(2)内部凹陷，所述凹陷结构包覆所述测试管道(1)，所述凹陷结构的横截面呈弧形状，或者所述凹陷结构的横截面呈矩形状，所述凹陷结构的横截面呈弧形状时，所述透明视窗(21)位于所述测试舱本体(2)的角部位置；所述凹陷结构的横截面呈矩形状时，所述透明视窗(21)位于所述测试舱本体(2)的角部位置或者位于所述测试舱本体(2)的侧面且非侧面边缘位置，所述测试管道(1)包括：管道本体(10)和位于所述管道本体(10)两端的法兰，所述管道本体(10)包括测试管段，所述测试管段包括第一管壁(11)和第二管壁(12)，所述第一管壁(11)和所述第二管壁(12)的两条分界线沿所述管道本体(10)的轴向延伸，所述第一管壁(11)为透明侧壁，所述第二管壁(12 )为非透明侧壁，所述第一管壁(11)与所述透明视窗(21)相对。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述第一管壁(11)所在圆弧对应的圆心角为180°至240°，
或者，所述第一管壁(11)所在圆弧对应的圆心角为15°至60°。
3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述通风单元还包括限压管路，所述限压管路连接在所述出风口和所述测试空间(22)之间，所述限压管路用于将所述空气输送装置(41)输送的空气的压力调节成设定压力。
4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述通风单元还包括压力调控装置(42)，所述压力调控装置(42)位于所述测试空间(22)内，所述压力调控装置(42)用于调节所述测试空间(22)内的压力，使所述测试空间(22)内的压力比外部环境的压力高至少预设压力值。
5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述通风单元还包括空气调节装置(43)，所述空气调节装置(43)位于所述测试空间(22)内，所述空气调节装置(43)用于调节所述测试空间内的温度和湿度。
6.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试舱还包括滑动单元，所述滑动单元用于控制测试舱沿待测管道的轴向移动。
7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述滑动单元包括：滑轨、可沿所述滑轨滑动的滑轮和滑轮座，所述滑轮座位于所述测试舱的底部，所述滑轮转动安装在所述滑轮座上，所述滑轨的延伸方向与待测管道的轴向相同。
8.根据权利要求1至7任一项所述的测试系统，其特征在于，所述测试空间(22)内设有用于检测气体成分浓度的检测装置(5)和报警装置，所述报警装置与所述检测装置(5)电连接，所述报警装置用于根据所述检测装置(5)的检测结果发出报警信号。
9.根据权利要求1至7任一项所述的测试系统，其特征在于，所述测试舱的舱壁采用双层钢板夹阻燃发泡板制成。
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