CN118309931A - 真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法，涉及低温设备测试技术领域，其中，真空绝热深冷容器漏热量测量方法基于测量装置，测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元；测量方法包括以下步骤：控制连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数，其中，预设流量为第一流量，压力稳定变化参数为第一压力稳定变化参数，预设流量为第二流量，压力稳定变化参数为第二压力稳定变化参数；根据第一流量、第二流量、第一压力稳定变化参数以及第二压力稳定变化参数确定漏热量。本发明提供的技术方案能够达到有效减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及低温设备测试技术领域，特别涉及一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法。
背景技术
真空绝热深冷容器是液化天然气、液氮、液氧、液氩、液氦、液氢等深冷液化气体的储存和运输的装备。设备高真空性能是运行安全和经济性能的保证，一旦真空不佳或者丧失，深冷液化气体的蒸发损失增大，会造成容器超压，甚至引发安全事故。
关于真空绝热深冷设备漏热量的测量，国标GB/T18443.6-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第6部分 漏热量测量》进行了规定，包括表面温度测量法和流量计测量法。其中，对于表面温度测量法，其需要特定测试环境和测试平台，以实现待测部件的表面温度稳定和环境温度稳定，换热系数的计算过程较为复杂，且无法在运行工况下测试漏热量；而对于流量计测量法，其需要先按照GB/T 18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分 静态蒸发率测量》中流量计法的部分测量出气体蒸发流量，再进一步计算出漏热量，测试前要做工况调整，测试记录过程要48小时，耗时3~5天，存在测量耗时长、测试后设备无法迅速投入使用的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法，旨在减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用。
为实现上述目的，本发明提出的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，基于真空绝热深冷容器漏热量测量装置，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元，所述连接管路用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通，所述流量调节单元设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量，所述压力测量单元用以测量真空绝热深冷容器内腔压力，所述控制单元与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接；
所述真空绝热深冷容器漏热量测量方法包括以下步骤：
控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数，其中，所述预设流量为第一流量，所述压力稳定变化参数为第一压力稳定变化参数，所述预设流量为第二流量，所述压力稳定变化参数为第二压力稳定变化参数；
根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量。
在一实施方式中，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的方法包括：
间隔预设时长获取所述真空绝热深冷容器内腔的多个瞬时压力值；
根据多个所述瞬时压力值以及所述预设时长，确定多个压力变化参数；
多个所述压力变化参数满足预设条件时，确定压力达到稳定变化；
将压力处于稳定变化的当前压力变化参数确定为压力稳定变化参数。
在一实施方式中，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤中：
所述第一流量大于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第一流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的1~2倍；和/或，
所述第二流量小于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第二流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的0.2~1倍。
在一实施方式中，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤在工作压力下进行。
在一实施方式中，所述根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤中，采用以下公式计算漏热量：
（1）
其中，Gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（W）；
q 1为所述第一流量，单位为千克每秒（kg/s）；
q 2为所述第二流量，单位为千克每秒（kg/s）；
k 1为所述第一压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
k 2为所述第二压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
h为测试压力下深冷液体汽化潜热，单位为焦每千克（J/kg）。
在一实施方式中，根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤之后，还包括：
对所述漏热量进行修正，得到标态下漏热量。
本发明还提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元，所述连接管路具有进气端和出气端，所述进气端与真空绝热深冷容器的排放口连通，所述出气端与大气连通，用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通；所述流量调节单元设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量；所述压力测量单元设于真空绝热深冷容器上，用以测量真空绝热深冷容器内腔压力；所述控制单元与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接，所述控制单元包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于真空绝热深冷容器漏热量测量程序，所述真空绝热深冷容器漏热量测量程序被所述处理器执行时实现上述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法的步骤。
在一实施方式中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括第一排空阀，设于所述连接管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述流量调节单元之间；和/或，
所述控制单元还包括信号记录仪，所述信号记录仪与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接。
在一实施方式中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括：
测量管路，与真空绝热深冷容器的内腔连通，所述压力测量单元设于所述测量管路上；以及，
第二排空阀，设于所述测量管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述压力测量单元之间。
在一实施方式中，所述流量调节单元包括流量控制器；和/或，
所述压力测量单元包括压力传感器。
本发明的技术方案通过将所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置与待测的真空绝热深冷容器连接进行测量，控制所述连接管路以第一流量排放气体，确定第一流量下真空绝热深冷容器内腔的第一压力稳定变化参数，控制所述连接管路以第二流量排放气体，确定第二流量下真空绝热深冷容器内腔的第二压力稳定变化参数，再根据第一流量、第二流量、第一压力稳定变化参数以及第二压力稳定变化参数确定漏热量；通过两段流量控制来确定漏热量，操作简便，无需按照GB/T18443.5测试静态蒸发率，能够有效减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用，从而提高测量效率以及降低测量成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的真空绝热深冷容器漏热量测量装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的真空绝热深冷容器漏热量测量方法一实施例的流程图；
图3为不同深冷液化介质饱和温度与饱和压力的曲线图；
图4为本发明例1的测量过程中流量和压力的变化图。
附图标号说明：
100、真空绝热深冷容器漏热量测量装置；1、连接管路；11、第一排空阀；2、流量调节单元；3、压力测量单元；4、控制单元；41、信号记录仪；42、电脑；5、测量管路；51、第二排空阀；
200 、真空绝热深冷容器。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
关于真空绝热深冷设备漏热量的测量，国标GB/T18443.6-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第6部分 漏热量测量》进行了规定，包括表面温度测量法和流量计测量法。其中，对于表面温度测量法，其需要特定测试环境和测试平台，以实现待测部件的表面温度稳定和环境温度稳定，换热系数的计算过程较为复杂，且无法在运行工况下测试漏热量；而对于流量计测量法，其需要先按照GB/T 18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分 静态蒸发率测量》中流量计法的部分测量出气体蒸发流量，再进一步计算出漏热量，测试前要做工况调整，测试记录过程要48小时，耗时3~5天，存在测量耗时长、测试后设备无法迅速投入使用的问题。
基于此，本发明提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置及测量方法，能够减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用。
请参阅图1和图2，在本发明一实施例中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量方法基于真空绝热深冷容器漏热量测量装置100，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置100包括连接管路1、流量调节单元2、压力测量单元3以及控制单元4，所述连接管路1用以将真空绝热深冷容器200的内腔与大气连通，所述流量调节单元2设于所述连接管路1上，用以调节所述连接管路1的气体排放流量，所述压力测量单元3用以测量真空绝热深冷容器200内腔压力，所述控制单元4与所述流量调节单元2、所述压力测量单元3均连接；
所述真空绝热深冷容器漏热量测量方法包括以下步骤：
步骤S10、控制所述连接管路1以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器200内腔的压力稳定变化参数，其中，所述预设流量为第一流量，所述压力稳定变化参数为第一压力稳定变化参数，所述预设流量为第二流量，所述压力稳定变化参数为第二压力稳定变化参数；
步骤S20、根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量。
本发明的技术方案通过将所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置100与待测的真空绝热深冷容器200连接进行测量，控制所述连接管路1以第一流量排放气体，确定第一流量下真空绝热深冷容器200内腔的第一压力稳定变化参数（压力稳定变化参数为压力达到稳定变化后的压力变化参数），控制所述连接管路1以第二流量排放气体，确定第二流量下真空绝热深冷容器200内腔的第二压力稳定变化参数，再根据第一流量、第二流量、第一压力稳定变化参数以及第二压力稳定变化参数确定漏热量；通过两段流量控制来确定漏热量，操作简便，无需按照GB/T18443.5测试静态蒸发率，能够有效减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，也使测量后的容器可快速投入使用，从而提高测量效率以及降低测量成本。
可以理解的，步骤S10之前，向待测真空绝热深冷容器200中充装深冷液化介质，充装的深冷液化介质的量可以为待测真空绝热深冷容器200容量的50%以上；步骤S10的操作可以为，先控制所述连接管路1以第一流量排放气体，确定真空绝热深冷容器200内腔的第一压力稳定变化参数，再控制所述连接管路1以第二流量排放气体，确定真空绝热深冷容器200内腔的第二压力稳定变化参数；步骤S10的操作也可以为，先控制所述连接管路1以第二流量排放气体，确定真空绝热深冷容器200内腔的第二压力稳定变化参数，再控制所述连接管路1以第二流量排放气体，确定真空绝热深冷容器200内腔的第二压力稳定变化参数。
在本发明的实施例中，步骤S10中，确定真空绝热深冷容器200内腔的压力稳定变化参数的方法包括：
间隔预设时长获取所述真空绝热深冷容器200内腔的多个瞬时压力值；
根据多个所述瞬时压力值以及所述预设时长，确定多个压力变化参数；
多个所述压力变化参数满足预设条件时，确定压力达到稳定变化；
将压力处于稳定变化的当前压力变化参数确定为压力稳定变化参数。
通过获取多个瞬时压力值，得到多个压力变化参数，并根据预设条件确定压力达到稳定变化，再确定此后记录的压力变化参数（压力处于稳定变化的当前压力变化参数）为压力稳定变化参数，可以提高真空绝热深冷容器漏热量测量结果的准确性。
可以理解的，所述预设时长可以为1s、2s、3s、4s或5s，等等，每隔一个预设时长获取一个瞬时压力值；确定压力变化参数的方法可以为将相邻两个所述瞬时压力值的差值除以预设时长得到压力变化参数；确定压力达到稳定变化的预设条件可以为相邻两个压力变化参数之间的偏差小于等于第一预设值，第一预设值为5%~10%，可以为5%、6%、7%、8%、9%或10%；确定压力稳定变化的预设条件还可以为压力变化参数与预设时长的导数小于等于第二预设值，第二预设值可以为1Pa/s2、1.5Pa/s2、2Pa/s2、2.5Pa/s2或3Pa/s2，等等；上述两个预设条件满足其中一个，即可确定压力达到稳定变化。需要说明的，真空绝热深冷容器200以预设流量排放气体时，初始的压力变化参数可能会出现非稳定变化，如曲线下降，相邻两个压力变化参数之间的偏差大于第一预设值，需要等待偏差小于等于第一预设值（即压力达到稳定变化）。如果等待时间超长，如超过4h，可以通过调大排放气体的流量，以缩短等待时间。
在本发明的实施例中，步骤S10中，所述第一流量大于真空绝热深冷容器200预设漏热量对应的流量，且所述第一流量为真空绝热深冷容器200预设漏热量对应的流量的1~2倍。所述第一流量在上述范围内，便于得到第一压力稳定变化参数，可以在提高真空绝热深冷容器漏热量测量结果的准确性的同时，减少测量时间。需要说明的，真空热深冷容器预设漏热量对应的流量为技术规范中允许的真空热深冷容器的最大蒸发流量。如果真空绝热深冷容器200以第一流量排放气体时，压力出现持续上升的情况，原因可能为预设漏热量存在重大偏离（显著低于实际漏热量），可以调整预设漏热量，调整第一流量，直至压力变化呈下降趋势。
在本发明的实施例中，步骤S10中，所述第二流量小于真空绝热深冷容器200预设漏热量对应的流量，且所述第二流量为真空绝热深冷容器200预设漏热量对应的流量的0.2~1倍。所述第二流量在上述范围内，便于得到第二压力稳定变化参数，可以在提高真空绝热深冷容器漏热量测量结果的准确性的同时，减少测量时间。需要说明的，真空热深冷容器预设漏热量对应的流量为技术规范中允许的真空热深冷容器的最大蒸发流量。
在本发明的实施例中，步骤S10在工作压力下进行。在工作压力下进行测量，可以更为准确和直观地测量真空热深冷容器在工作时的漏热量情况，也可以使测量后的容器更为快速地投入使用。
在本发明的实施例中，步骤S20中，采用以下公式计算漏热量：
（1）
其中，Gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（W）；
q 1为所述第一流量，单位为千克每秒（kg/s）；
q 2为所述第二流量，单位为千克每秒（kg/s）；
k 1为所述第一压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
k 2为所述第二压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
h为测试压力下深冷液化介质汽化潜热，单位为焦每千克（J/kg）。
采用上述公式，测试压力下深冷液化介质汽化潜热可以通过测试压力查物性表得到，代入设定的第一流量、第二流量以及测量的第一压力稳定变化参数和第二压力稳定变化参数，即可以直接计算出真空绝热深冷容器200漏热量；可以减少真空绝热深冷容器漏热量的测量时间，从而提高测量效率以及降低测量成本。
具体地，在本发明的实施例中，真空热深冷容器漏热量测量流程包括：
确认真空绝热深冷容器200的充满率达到50%以上，检查容器及附件密封良好无泄漏；
连接真空热深冷容器漏热量测量装置，真空绝热深冷容器200预设漏热量对应的流量为qmax，以q1=2qmax控制气体排放，实时记录第一阶段实测质量流量与压力，压力变化呈明显直线下降或下降至“拐点”后直线下降或上升或水平，满足预设压力变化及流量变化条件，继续测试30min或更长时间；
调节气体排放流量，以q2=0.5qmax控制气体排放，实时记录第二阶段实测质量流量与压力，压力变化呈明显直线上升后，满足预设压力变化及流量变化条件，再继续测试30min或更长时间；结束；
其中，根据第一阶段压力达到稳定变化后的斜率确定第一压力稳定变化参数（k 1），根据第二阶段压力达到稳定变化后的斜率确定第二压力稳定变化参数（k 2），并采用公式（1），即可得到真空热深冷容器漏热量。
本发明的真空热深冷容器漏热量测量方法的理论依据为：
测量时间短（一般情况下，记录压力变化的过程不超过2小时），环境温度、湿度等条件近似稳定；测量过程中，真空绝热深冷容器200内的深冷液化介质近似饱和状态，排放过程虽然质量减少，压力降低或上升，但是变化幅度小（排放质量不超过0.5%充装量，压力变化值不超过100kPa），由此可知，真空绝热深冷容器200内外状态近似稳定，环境漏热量（容器内介质从环境吸热的量）近似稳定；容器内液位近似不变，气相空间容积近似不变。根据能量守恒定律，得到以下公式：
Gc=Gr+Gi（2）
其中，Gc为真空绝热深冷容器漏热量，Gi为当前气体排放损失热量，Gr为蓄热量，单位为W；液体吸热时，Gr为正，液体放热时，Gr为负。
蓄热量Gr=m*Cp*ΔT，m为深冷液化介质的质量，Cp为深冷液化介质的比热容，ΔT为深冷液化介质的温度变化。由于短时间内深冷液化介质质量变化很小（约占总质量的0.3%），压力变化不超过100kPa，比热容Cp变化不超过1%，为实现快速测试，本申请的测量方法将其忽略。气体排放过程中，压力最大变化控制在100kPa范围内，容器内深冷液化介质液氮、液氧、液氩、液态天然气、液氢处于饱和状态，饱和温度变化值ΔT与压力变化值Δp在近似呈直线关系（一次函数关系），如图3所示；因此，可以得到以下公式：
（3）
将公式（3）代入公式（2）中，可以得出公式（1）。
在本发明的实施例中，步骤S20之后，还包括：
步骤S30、对所述漏热量进行修正，得到标态下漏热量。
通过对得到的漏热量进行修正，得到标态下漏热量，便于对不同测试压力下测量出的漏热量进行比较。可以理解的，所述漏热量可以通过以下公式进行修正：
（4）
其中，Q20标态下的漏热量，单位为瓦（W）；
Gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（W）；
Ts为标准大气压（101.325kPa）下深冷液化介质饱和温度，单位为开尔文（k）；
T1为测试时平均环境温度，单位为开尔文（k）；
T2为测试时被检容器内平均压力对应的深冷液化介质饱和温度，单位为开尔文（k）。
本发明还提出一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置100，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置100包括连接管路1、流量调节单元2、压力测量单元3以及控制单元4，所述连接管路1具有进气端和出气端，所述进气端与真空绝热深冷容器200的排放口连通，所述出气端与大气连通，用以将真空绝热深冷容器200的内腔与大气连通；所述流量调节单元2设于所述连接管路1上，用以调节所述连接管路1的气体排放流量；所述压力测量单元3设于真空绝热深冷容器200上，用以测量真空绝热深冷容器200内腔压力；所述控制单元4与所述流量调节单元2、所述压力测量单元3均连接，所述控制单元4包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于真空绝热深冷容器漏热量测量程序，所述真空绝热深冷容器漏热量测量程序被所述处理器执行时实现上述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法的步骤。该真空绝热深冷容器漏热量测量装置100包括真空绝热深冷容器漏热量测量方法，该真空绝热深冷容器漏热量测量方法的具体实施方式参照上述实施例，由于本真空绝热深冷容器漏热量测量装置100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在本发明的实施例中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置100还包括第一排空阀11，设于所述连接管路1上，且位于真空绝热深冷容器200与所述流量调节单元2之间。第一排空阀11用于控制连接管路1与真空绝热深冷容器200内腔的通断，便于对流量调节单元2进行更换；进行测量时，第一排空阀11打开，不进行测量时，第一排空阀11关闭。可以理解的，连接管路1、第一排空阀11与真空绝热深冷容器200内的深冷液化介质相容。
在本发明的实施例中，所述控制单元4还包括信号记录仪41，所述信号记录仪41与所述流量调节单元2、所述压力测量单元3均连接。信号记录仪41可以用于流量调节单元2、压力测量单元3的供电、信号采集、信号反馈以及数据存储，能够保障真空绝热深冷容器漏热量的测量，信号记录仪41还可以采集大气压以及环境温度，有利于简化结构和测量。可以理解的，所述信号记录仪41可将采集到的数据传输给所述存储器中，进一步地，存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于真空绝热深冷容器漏热量测量程序可以集成在电脑42或手机上，电脑42或手机可以与信号记录仪41进行通信连接，实现在线测量、控制以及数据处理，也可用于离线数据处理，结构简单、便捷，有利于实现智能化测量。
在本发明的实施例中，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置100还包括测量管路5以及第二排空阀51，所述测量管路5与真空绝热深冷容器200的内腔连通，所述压力测量单元3设于所述测量管路5上；所述第二排空阀51设于所述测量管路5上，且位于真空绝热深冷容器200与所述压力测量单元3之间。第二排空阀51用于控制测量管路5与真空绝热深冷容器200内腔的通断，便于对压力测量单元3进行更换；进行测量时，第二排空阀51打开，不进行测量时，第二排空阀51可关闭；可以理解的，测量管路5、第二排空阀51与真空绝热深冷容器200内的深冷液化介质相容。
在本发明的实施例中，所述流量调节单元2包括流量控制器。流量控制器可设定排放流量并具备流量精密控制功能，以实现流量控制与质量流量测量，结构简单，有利于提高测量结果的准确性和测量效率；可以理解的，选用的流量控制器的控制精度可以优于1%，流量测量的精度可以为0.5%，与真空绝热深冷容器200内的深冷液化介质相容。
在本发明的实施例中，所述压力测量单元3包括压力传感器。压力传感器可实现对真空绝热深冷容器200内腔压力的动态测量，结构简单，且有利于提高测量结果的准确性和测量效率；可以理解的，选用的压力传感可以为高精度的压力传感器（精度等级不低于0.05级），与真空绝热深冷容器200内的深冷液化介质相容。
现将本发明提供的真空绝热深冷容器漏热量测量方法与GB/T 18443.6-2010中的流量计测量法（气体质量流量计）进行对比试验。
待测真空绝热深冷容器容量为10.53m3，充装介质为液氮，工作压力为1.68MPa；
例1、采用本发明提供的真空绝热深冷容器漏热量测量方法
测试时平均压力为0.79MPa，查物性表，h=156363.8J/kg，压力与流量的变化如图4所示：
下降段（A-B）：q 1=0.0003556kg/s，k 1=-7.23Pa/min；
上升段（C-D）：q 2=0.0002330kg/s，k 2=4.31Pa/min；
将q 1、q 2、k 1、k 2和h代入公式（1）中，得到Gc=43.60W。
T1=288.15K，测试时平均压力为0.79MPa，查物性表，T2=101.9943K，TS=77.355K，校准系数=1，将Gc代入公式（4）中，可得 Q20=49.55W。
例2、采用GB/T 18443.6-2010中的流量计测量法（气体质量流量计）
充装液氮后，泄压为零后，静置48小时，接入质量流量计测量24小时，试验压力为101.05KPa（绝压），T1=301.15K，标准大气压273.15K温度下液氮的气体密度为1.255kg/m3，得到平均蒸发流量q 0=0.0002790kg/s；
根据GB/T 18443.6-2010中8.1.1.2，漏热量的计算公式如下：
（5）
其中，Gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（W）；
q 0为平均蒸发流量，单位为千克每秒（kg/s）；
ρ v为试验压力日平均值下深冷液化介质饱和蒸气密度，单位为千克每立方米（kg/m3）；
ρ L为试验压力日平均值下深冷液化介质饱和液体密度，单位为千克每立方米（kg/m3）；
Ψ为气体质量流量计校准系数，一般取1；
hfg为试验压力下日平均饱和液体的汽化潜热，单位为焦每千克（J/kg）。
查物性表，ρ v=4.6006kg/m3，ρ L=806.1891kg/m3，h fg=199205.8J/kg，代入公式（5），得到Gc=55.90W；
T1=301.15K，试验压力为101.05KPa，查物性表，T2=77.3319K，TS=77.355K，校准系数=1，将Gc代入公式（4）中，可得 Q20=52.78W。
将例1和例2得到Q20进行比较，偏差为6.1%；表明，本发明提供真空绝热深冷容器漏热量测量方法得到的漏热量的准确性高，在极大地减少测量时间的同时，能够保障测量结果的准确性。
以上所述仅为本发明的示例性的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，基于真空绝热深冷容器漏热量测量装置，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置包括连接管路、流量调节单元、压力测量单元以及控制单元，所述连接管路用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通，所述流量调节单元设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量，所述压力测量单元用以测量真空绝热深冷容器内腔压力，所述控制单元与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接；
所述真空绝热深冷容器漏热量测量方法包括以下步骤：
控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数，其中，所述预设流量为第一流量，所述压力稳定变化参数为第一压力稳定变化参数，所述预设流量为第二流量，所述压力稳定变化参数为第二压力稳定变化参数；
根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量。
2.如权利要求1所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的方法包括：
间隔预设时长获取所述真空绝热深冷容器内腔的多个瞬时压力值；
根据多个所述瞬时压力值以及所述预设时长，确定多个压力变化参数；
多个所述压力变化参数满足预设条件时，确定压力达到稳定变化；
将压力处于稳定变化的当前压力变化参数确定为压力稳定变化参数。
3.如权利要求1所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤中：
所述第一流量大于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第一流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的1~2倍；和/或，
所述第二流量小于真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量，且所述第二流量为真空绝热深冷容器预设漏热量对应的流量的0.2~1倍。
4.如权利要求1所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，所述控制所述连接管路以预设流量排放气体，确定真空绝热深冷容器内腔的压力稳定变化参数的步骤在工作压力下进行。
5.如权利要求1所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，所述根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤中，采用以下公式计算漏热量：
（1）
其中，Gc为真空绝热深冷容器漏热量，单位为瓦（W）；
q 1为所述第一流量，单位为千克每秒（kg/s）；
q 2为所述第二流量，单位为千克每秒（kg/s）；
k 1为所述第一压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
k 2为所述第二压力稳定变化参数，单位为帕每分钟（Pa/min）；
h为测试压力下深冷液体汽化潜热，单位为焦每千克（J/kg）。
6.如权利要求1所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法，其特征在于，根据所述第一流量、所述第二流量、所述第一压力稳定变化参数以及所述第二压力稳定变化参数确定漏热量的步骤之后，还包括：
对所述漏热量进行修正，得到标态下漏热量。
7.一种真空绝热深冷容器漏热量测量装置，其特征在于，包括：
连接管路，具有进气端和出气端，所述进气端与真空绝热深冷容器的排放口连通，所述出气端与大气连通，用以将真空绝热深冷容器的内腔与大气连通；
流量调节单元，设于所述连接管路上，用以调节所述连接管路的气体排放流量；
压力测量单元，设于真空绝热深冷容器上，用以测量真空绝热深冷容器内腔压力；以及，
所述控制单元，与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接，所述控制单元包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于真空绝热深冷容器漏热量测量程序，所述真空绝热深冷容器漏热量测量程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6任意一项所述的真空绝热深冷容器漏热量测量方法的步骤。
8.如权利要求7所述的真空绝热深冷容器漏热量测量装置，其特征在于，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括第一排空阀，设于所述连接管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述流量调节单元之间；和/或，
所述控制单元还包括信号记录仪，所以信号记录仪与所述流量调节单元、所述压力测量单元均连接。
9.如权利要求7所述的真空绝热深冷容器漏热量测量装置，其特征在于，所述真空绝热深冷容器漏热量测量装置还包括：
测量管路，与真空绝热深冷容器的内腔连通，所述压力测量单元设于所述测量管路上；以及，
第二排空阀，设于所述测量管路上，且位于真空绝热深冷容器与所述压力测量单元之间。
10.如权利要求7所述的真空绝热深冷容器漏热量测量装置，其特征在于，所述流量调节单元包括流量控制器；和/或，
所述压力测量单元包括压力传感器。
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