CN113311116A - 一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置及方法，该装置包括：至少2组进气管路、孔板流量计、选择单元、流量校准单元及控制计算单元；进气管路的出气端与孔板流量计的进气端连接，孔板流量计的出气端与选择单元输入端连接，选择单元的输出端与流量校准单元的输入端连接，流量校准单元的输出端与控制计算单元连接，控制计算单元用于控制选择单元接收由校准流量信息，根据流量测量信息和校准流量信息计算低温绝热容器中静态蒸发的气体流量和计算静态蒸发率。流量校准单元对孔板流量计测量的流量信息进行实时校准，从而实现在保证成本的同时提高静态蒸发率测试装置测量结果的精度。

Description

一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置及方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置及方法。

背景技术

在现有技术中，低温绝热容器的静态蒸发率测试装置的测量通道是相互独立的，且每个测量通道配置对应的传感器，例如：n个通道配置n套温度传感器、压力传感器及流量传感器，其成本比较高，且传感器还需要定期计量检定十分繁琐，而为了解决流量传感器成本较高以及拆卸检验繁琐的问题，现有技术将原有的流量传感器更换为结构简单、价格较低的孔板流量计后虽节省了成本，但其测量结果的精度却不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种静态蒸发率测试装置及方法，以解决如何提高静态蒸发率测试装置测量结果的精度的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，包括：至少2组进气管路、孔板流量计、选择单元、流量校准单元及控制计算单元；所述进气管路的出气端与所述孔板流量计的进气端连接，所述孔板流量计的出气端与所述选择单元输入端连接，所述选择单元的输出端与所述流量校准单元的输入端连接，所述流量校准单元的输出端将测试气体排放至大气，所述选择单元还与所述控制计算单元连接，所述控制计算单元用于控制选择单元，接收由孔板流量计输出的流量测量信息和接收由流量校准单元输出的校准流量信息，并根据所述流量测量信息和校准流量信息计算静态蒸发的气体流量及静态蒸发率。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，利用多组进气管路获取多组待测气体，之后将待测气体送入孔板流量计进行当前流量统计，之后利用选择单元选择出需要进行流量校准的待测气体，并将其待测单元接入流量校准单元进行流量校准，最后将流量校准完成之后的校准流量信息送入控制计算单元进行流量计算，一段时间连续测量的流量统计后计算得到静态蒸发率。通过孔板流量计进行第一流量估计得到最初的流量信息，而由于所使用的孔板流量计对测量的流量信息产生偏差，而为了能够获得更高的精度需要在后端设置流量校准单元对最初的流量信息进行校准，从而实现在保证成本的同时提高静态蒸发率测试装置测量结果的精度。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，在所述进气管路的进气端上温度传感器设置，所述温度传感器用于检测对待测气体的温度信息进行检测。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通过在进气管路的进气端上设置温度传感器，检测待测气体的温度信息，从而为后续进行流量信息校准进行参考，进一步保证测量结果的准确性。

结合第一方面或第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述进气管路包括：进气软管，所述进气软管的进气端用于接收待测气体，所述进气软管的出气端与快速接头的进气端连接，所述快速接头的出气端与所述孔板流量计的进气端连接。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通过使用进气软管及快速接头，从而保证气体传输时的气密性，减少待测气体在传输中流量的误差，进一步保证测量结果的准确性。

结合第一方面或第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述选择单元包括：选择阀，所述选择阀的输入端与所述孔板流量计的输出端连接，所述选择阀的输出端分别与所述流量校准单元及排气管路连接，所述选择阀用于选择待测气体的传输通道，校准单元或排气管路。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通过设置选择阀作为控制开关，进行待测气体的选择，从而实现灵活测试，进一步减少测试时间，提高测试装置的使用率。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，在所述排气管路上设置有第一节流阀，所述第一节流阀用于调节所排出气体的流量。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通过节流阀进行流动阻力调节控制，从而有利于流量校准单元接入测量单元出口端后，不产生明显的阻力变化，不造成孔板流量计进出口压力值的干扰，，不影响气体流量值，从而保证其测量精度。

结合第一方面或第一方面第一实施方式，在第一方面第五实施方式中，控制计算单元包括：测试子单元、流量校准子单元及计算子单元，所述流量校准单元与所述测试子单元都与所述计算子单元连接；所述流量校准子单元用于给所连接的测量子单元的仪器系数进行修正；所述测试子单元，用于测量待测试气体的压力、压差等物理参数；所述计算子单元，用于获取所述校准流量信息给各个测试单元校准后的仪器参数，根据测试子单元给出的压力、压差等物理参数，计算气体流量；计算子单元还根据给定的预设时间段内的气体流量，以及温度传感器和所述校准流量信息计算静态蒸发率。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通利用控制计算单元获取待测气体压力、温度、流量下的校准流量信息，并根据校准流量信息计算低温绝热容器的静态蒸发率，从而进一步提高测量结果的精度。

结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述流量校准单元包括：流量校准器。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，通过设置流量校准器对流量进行校准，从而进一步提高了测量结果的准确性以及测量结果的精度。

结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，在所述流量校准单元的输出端还连接有第二节流阀，所述第二节流阀用于调整所述校准流量信息。

结合第一方面第七实施方式，在第一方面第八实施方式中，所述第二节流阀还包括：三通阀。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试方法，采用第一方面或第一方面任一实施方式中的静态蒸发率测试装置，其方法包括：获取待校准测试子单元的气体流量信息；基于所述待校准流量信息进行流量校准得到校准流量信息；根据所述校准流量信息计算气体流量；连续测定一个预设时间段，并根据所述测定的气体流量、温度、压力信息计算静态蒸发率。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试方法，通过获取待校准流量信息，之后对待校准流量信息进行校准得到校准流量信息，最后根据校准流量信息计算静态蒸发率，从而实现在保证成本的同时提高静态蒸发率测试装置测量结果的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的可选的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试方法的流程图；

附图标记：

进气管路-1；孔板流量计-2；选择单元-3；流量校准单元-4；控制计算单元-5。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义,并且下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

此外，需要说明的是本发明所提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，适用于测量低温绝热气瓶，为了改善现有测试装置检验效率低及设备利用率低的问题，本发明实施例所提供了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，可以通过孔板流量计、流量校准单元，及控制计算单元，完成多个低温绝热气瓶的静态蒸发率测量，从而提高测试装置的检测效率及设备的利用率。

本发明实施例公开了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置。如图1所示，为根据本实施例提供的一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置的结构示意图，具体的该装置，包括：至少2组进气管路1、孔板流量计2、选择单元3、流量校准单元4及控制计算单元5；进气管路1的出气端与孔板流量计2的进气端连接，孔板流量计2的出气端与选择单元3输入端连接，选择单元3的输出端与流量校准单元4的输入端连接，流量校准单元4的输出端将测试气体排放至大气，选择单元4还与控制计算单元5连接，控制计算单元5用于控制选择单元4，接收由孔板流量计2输出的流量测量信息和接收由流量校准单元4输出的校准流量信息，并根据流量测量信息和校准流量信息计算静态蒸发的气体流量及静态蒸发率。

本实施例提供的基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置，利用多组进气管路1获取待测气体，之后将待测气体送入孔板流量计2进行当前流量统计，之后利用选择单元3选择出需要进行流量校准的待测气体，并将其待测气体送入流量校准单元4进行流量校准，最后将流量校准完成之后的校准流量信息送入控制计算单元5进行静态蒸发率计算，通过孔板流量计2进行第一流量估计得到最初的流量信息，而由于所使用的孔板流量计2对测量的流量信息产生偏差，而为了能够获得更高的精度需要在后端设置流量校准单元4对最初的流量信息进行校准，从而实现在保证成本的同时提高静态蒸发率测试装置测量结果的精度。

可选的，选择单元可以依次将各个进气管路依次接入校准单元，并通过测定获得各个各路孔板流量计的仪器系数。

可选的，进气管路1包括：进气软管，进气软管的进气端用于接收待测气体，进气软管的出气端与快速接头的进气端连接，快速接头的出气端与孔板流量计2的进气端连接。

可选的，孔板流量计2可以是在节流孔上并联压差传感器，通过计算压差信息而确定出当前流量信息，基于当前流量信息进行校准，以便于获得准确的测试结果。

可选的，选择单元3包括：选择阀，选择阀的输入端与孔板流量计2的输出端连接，选择阀的输出端分别与流量校准单元4及排气管路连接，选择阀用于开启或关闭待测气体的传输和选择待测气体的传输通道，校准单元或排气管路。

可选的，在排气管路上设置有第一节流阀，第一节流阀用于所排出气体的流量，其中排气管用排除多待测气体，保证待测气体的稳定，从而进一步提高测试结果的准确性。

可选的，控制计算单元5包括：测试子单元、流量校准子单元及计算子单元，流量校准单元与测试子单元都与计算子单元连接；流量校准子单元用于给所连接的测量子单元的仪器系数进行修正；测试子单元，用于测量待测试气体的压力、压差等物理参数；计算子单元，用于获取校准流量信息给各个测试单元校准后的仪器参数，根据测试子单元给出的压力、压差等物理参数，计算气体流量；计算子单元还根据给定的预设时间段内的气体流量，以及温度传感器和校准流量信息计算静态蒸发率。

可选的，流量校准子单元包括：流量校准器。

可选的，流量校准子单元的输出端还连接有第二节流阀，第二节流阀用于调整校准流量信息。

可选的，第二节流阀还包括：三通阀。

可选的，流量校准子单元可以是至少一个。

可选的，测试气体控制子单元可以是控制器，其中控制器可以是PLC或单片机。

可选的，计算子单元可以是上位机，或PC主机，通过将测试到数据发送给上位机或PC主机进行预设规则的计算，从而进一步提高测量结果的精度以及提高测试装置的自动化的能力。

本发明实施例公开了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置,除了进气管路、孔板流量计、选择单元、流量校准单元及控制计算单元外，还包括：在进气管路的进气端上温度传感器设置，温度传感器用于检测对待测气体的温度信息进行检测。且进气管路还与多个承装有待测气体的低温绝热容器罐连接，为了能够准确测量气体温度，温度测量装置可以是设置在低温绝热容器罐的瓶口处。

在本实施例中，基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置可以由进气管路、温度传感器、孔板流量计、选择阀、第一节流阀、流量校准单元、控制器、节流阀、控制器、主机等部件组成。以构成多通道低温绝热气瓶静态蒸发率测量装置；其中流量校准单元通过三通阀切入静态蒸发率测量系统，并借助在检气瓶蒸发气体(氮气或天然气)进行校准。

在本实施例中，通过采用孔板流量计测量低温绝热气瓶的蒸发气体瞬时流量，并对流量测量装置实时校准以及在旁路上设置一个流量校准器，并对每个通道的瞬时流量值进行校准，从而保证流量测量精度达到标准GB/T18443.5的要求。

本发明实施例公开了一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试方法，如图2-3所示。该方法的实施需要对应的测试装置配合，该装置可以包括；至少2组进气管路、孔板流量计、选择单元、流量校准单元及控制计算单元，其方法包括：

S1,获取待校准测试子单元的气体流量信息。

S2，基于待校准流量信息进行流量校准得到校准流量信息。

在本实施例中，获取校准流量信息的步骤可以是：

首先，进行参数设置,对多个低温绝热气瓶分别编号1,2…10，瓶口通过管路连接进入装置，靠瓶口管道上装设温度传感器；进入设备后的管路先分别进入压差传感器、节流孔，之后通过选择阀进入排放管，排放管上装设由节流阀；间隔为2分钟-10分钟记录差压计的数据，直至数据稳定。

其次，对测试装置进行初始校准，主机设置待校准通道(举例，设置为1通道)和校准时间(举例：14：30)，准时时间抵达后1#通道的选择阀开启，1#通道的气体进入高精度的质量流量计；调节流量计后节流阀直至压差计读数达到选择阀开启之前的读数，记录高精度质量流量计的数据；待数据稳定，连续记录高精度质量流量计数值(10分钟以上)，同步记录节流孔的压差(10分钟以上)，参照JJG640-2016压差式流量计检定规程对当前通道的孔板流量计进行校准。其他通道的校准按照相同流程与方法。

之后，开始测试，间隔(5min-30min)记录一次数据，其他设置需要满足GB/T18443.5的要求；在进行测试过程中，还需要进行中间校准，其过程按初始校准的流程与方法，分别对各个通道的气体流量进行校准，判断孔板流量计的测量偏差是否5％范围内，如果超出5％范围，则重新校准，并重新计时，以当前时间为静态蒸发率测量初始时间。

最后，在持续测量24小时后，依照GB/T18443.5的公式计算测试蒸发率和静态蒸发率。

S3,根据所述校准流量信息计算气体流量，并连续测定一个预设时间段，并根据所述测定的气体流量、温度、压力信息计算静态蒸发率。

在本实施例中，计算静态蒸发率是根据GB/T18443.5的推荐公式计算测试蒸发率和静态蒸发率。

例如：如图3所示，步骤S11至S13，首先需要获取1号通道,2号通道…n号通道孔板流量计测量信息；其次利用选择单元开启1号通道进行校准，获取1号通道校准流量信息，并基于1号通道的校准流量信息和1号孔板流量计的测量信息计算1号通道的准确流量；之后选择单元关闭1号通道，开启2号通道，获得2通道校准流量信息，基于2号通道的校准流量信息和2号孔板流量计的测量信息计算2号通道的准确流量；依次类推，分别获得3号通道～n号通道的准确流量，之后根据所获得的1号通道～n号通道的准确流量计算静态蒸发率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种静态蒸发率测试装置，其特征在于，包括：至少2组进气管路、孔板流量计、选择单元、流量校准单元及控制计算单元；所述进气管路的出气端与所述孔板流量计的进气端连接，所述孔板流量计的出气端与所述选择单元输入端连接，所述选择单元的输出端与所述流量校准单元的输入端连接，所述流量校准单元的输出端将测试气体排放至大气，所述选择单元还与所述控制计算单元连接，所述控制计算单元用于控制选择单元，接收由孔板流量计输出的流量测量信息和接收由流量校准单元输出的校准流量信息，并根据所述流量测量信息和校准流量信息计算静态蒸发的气体流量及静态蒸发率。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，包括：在所述进气管路的进气端上温度传感器设置，所述温度传感器用于检测对待测气体的温度信息进行检测。

3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述进气管路包括：进气软管，所述进气软管的进气端用于接收待测气体，所述进气软管的出气端与快速接头的进气端连接，所述快速接头的出气端与所述孔板流量计的进气端连接。

4.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述选择单元包括：选择阀，所述选择阀的输入端与所述孔板流量计的输出端连接，所述选择阀的输出端分别与所述流量校准单元及排气管路连接，所述选择阀用于选择待测气体的传输通道，校准单元或排气管路。

5.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，在所述排气管路上设置有第一节流阀，所述第一节流阀用于调节所排出气体的流量。

6.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述控制计算单元包括：

测试子单元、流量校准子单元及计算子单元，所述流量校准单元与所述测试子单元都与所述计算子单元连接；

所述流量校准子单元用于给所连接的测量子单元的仪器系数进行修正；

所述测试子单元，用于测量待测试气体的压力、压差等物理参数；

所述计算子单元，用于获取所述校准流量信息给各个测试单元校准后的仪器参数，根据测试子单元给出的压力、压差等物理参数，计算气体流量；计算子单元还根据给定的预设时间段内的气体流量，以及温度传感器和所述校准流量信息计算静态蒸发率。

7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述流量校准单元包括：流量校准器。

8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，在所述流量校准单元的输出端还连接有第二节流阀，所述第二节流阀用于调整所述校准流量信息。

9.一种静态蒸发率测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任一所述的静态蒸发率测试装置，所述方法包括：

获取待校准测试子单元的气体流量信息；

基于所述待校准流量信息进行流量校准得到校准流量信息；

根据所述校准流量信息计算气体流量，并连续测定一个预设时间段，并根据所述测定的气体流量、温度、压力信息计算静态蒸发率。

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