CN207585645U - 适用于lng车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置 - Google Patents

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李小金
何丹
李正清
蔡宇宏
王田刚
马鑫
张海龙
罗云
刘筱文
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Abstract

本实用新型涉及环境安全监测技术领域，特别涉及一种便携式智能静态蒸发率测试装置。适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，它包括：控制器、检测装置以及客户端；检测装置与待测气瓶相连，用于测量蒸发气体的累计流量、瞬时流量以及压力；控制器用于检测检测装置，采集检测装置的测量数据，监测环境温度，计算蒸发率值、静态蒸发率；客户端用于显示控制器所采集到的测量数据以及计算得到的蒸发率值、静态蒸发率，同时客户端用于向控制器设置测量数据发送频率、测试起始及终止时间。本实用新型自动化程度高、携带方便，可将实时的检测数据传输至客户端，令检测人员及时了解深冷绝热气瓶的绝热性能，有效降低风险隐患。

Description

适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置
技术领域
本实用新型涉及环境安全监测技术领域，特别涉及一种便携式智能静态蒸发率测试装置。
背景技术
近年来，以液化天然气(LNG)为燃料的动力汽车得到快速推广和大范围应用。LNG燃料被储存在110K的低温设备中，其不仅属于特种设备类，而且存储的LNG属易燃易爆介质。虽然车载LNG气瓶出厂前已经进行了严格检测，但在长期使用的过程中会变差甚至不合格，存在使用安全隐患。特别是随着车载LNG气瓶市场保有量的增大和使用年限的增长，这种安全隐患也越来越明显。
低温液体储罐的主要性能指标有蒸发率、封结真空度、真空夹层漏率、真空夹层放气速率及真空夹层漏放气速率等。在众多指标中，储罐蒸发率能较为直观地反映储罐在使用时的保冷性能，是衡量其绝热性能最重要的技术参数。测试方法通常采用蒸汽流量测量法、质量流量计测量法和称重法三种。结合车载气瓶的实际情况，质量流量计量法因其与温度、压力的相关性低(一般1％F.S/Pa,℃)能够较好的应用于以日蒸发率为基准的车载气瓶绝热性能测试。
传统气瓶蒸发率质量流量测量法，需要以质量流量计为基础，通过统计测试期间内的质量流量和平均温度等参数来计算静态蒸发率，在测试过程中需要伴热管道，流量记录等手段作为辅助完成整个测试过程，或通过集成流量计量***、电路控制***、加热***以及连接管路来实现静态蒸发率的测试，造成测试装置过分庞大，严重影响了日益急速增加的车载气瓶的检测效率，制约了天然气汽车行业的健康发展。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种自动化程度高、携带方便的智能静态蒸发率测试装置。
本实用新型的技术方案是：适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，它包括：控制器、检测装置以及客户端；
检测装置与待测气瓶相连，用于测量蒸发气体的累计流量、瞬时流量以及压力；
控制器用于检测检测装置，采集检测装置的测量数据，监测环境温度，计算蒸发率值、静态蒸发率；
客户端用于显示控制器所采集到的测量数据以及计算得到的蒸发率值、静态蒸发率，同时客户端用于向控制器设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间。
进一步的，所述检测装置包括：设有进口接头与出口接头的壳体、压力传感器以及流量传感器；
进口接头连接待测气瓶以及壳体内的主流通道，主流通道的另一端通过电磁阀与出口接头连接，出口接头通过管道连接至安全排放空间；压力传感器以及流量传感器安装在壳体上，并探测端接入主流通道。
所述控制器包括：检测模块、采集模块、主控模块、传送模块以及环境温度传感器；检测模块一方面与压力传感器、流量传感器、电磁阀连接，另一方面与主控模块连接，用于检测并向主控模块传送压力传感器、流量传感器、电磁阀的工作状态，若发生错误则将错误信息送至主控模块；采集模块与压力传感器、流量传感器、电磁阀以及环境温度传感器连接，用于采集压力传感器、流量传感器、电磁阀以及环境温度传感器的数据信息，并将该数据信息送至主控模块；主控模块对电磁阀开度进行控制，对采集模块输送的测量数据存储并计算得到测试蒸发率值、静态蒸发率，并以设定频率通过传送模块向客户端输送存储的数据信息及计算结果。
所述客户端设有输入装置以及显示装置，利用输入装置向主控模块设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间；显示装置与传送模块相连，用于显示接收到的数据信息及计算结果。
利用本装置的测试方法为：
A.通过客户端设定检测时间长度，瞬时最大流量(对应电磁阀开度)，测量数据发送频率，客户端向控制器发送测试开始命令；
B.控制器首先对检测装置内传感器进行检测，合格后，调节电磁调节阀保持待检气瓶内的压降≥0.01Mpa/10min，静置24小时或压力传感器实时监测气瓶压力直至气瓶内的压力接近环境压力(即气瓶压力在120分钟内不发生变化)；
C.控制器开始实时记录累计流量、瞬时流量、环境温度、压力，并计算得到蒸发率值、静态蒸发率，以设定频率向客户端发送累计流量、瞬时流量、环境温度、压力、蒸发率值、静态蒸发率数据。
有益效果：本实用新型自动化程度高、携带方便，可将实时的检测数据传输至客户端，令检测人员及时了解深冷绝热气瓶的绝热性能，有效降低风险隐患。
附图说明
图1为本实用新型的信号传递流程图；
图2为本实用新型中检测装置的结构示意图；
图3为本实用新型中热线式流量传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
参见附图1，适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置,它包括：控制器1、检测装置2以及客户端3；
检测装置2与待测气瓶相连，用于测量蒸发气体的累计流量、瞬时流量以及压力；
控制器1用于检测检测装置2，采集检测装置2的测量数据，监测环境温度，计算蒸发率值、静态蒸发率；
客户端3用于显示控制器1所采集到的测量数据以及计算得到的蒸发率值、静态蒸发率，同时客户端3用于向控制器1设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间。
参见附图2，检测装置2包括：设有进口接头21与出口接头25的壳体24、压力传感器22以及流量传感器23；
进口接头21连接待测气瓶以及壳体24内的主流通道27，主流通道27的另一端通过电磁阀26与出口接头25连接，出口接头25通过管道连接至安全排放空间；压力传感器22以及流量传感器23安装在壳体24上，并探测端接入主流通道27。
控制器1包括：检测模块11、采集模块12、主控模块13、传送模块14以及环境温度传感器15；检测模块11一方面与压力传感器22、流量传感器23、电磁阀26连接，另一方面与主控模块13连接，用于检测并向主控模块13传送压力传感器22、流量传感器23、电磁阀26的工作状态；采集模块12与压力传感器22、流量传感器23、电磁阀26以及环境温度传感器15连接，用于采集压力传感器22、流量传感器23、电磁阀26以及环境温度传感器15的数据信息，并将该数据信息送至主控模块13；主控模块13对电磁阀26开度进行控制，对采集模块12输送的测量数据存储并计算得到测试蒸发率值、静态蒸发率，并以设定频率通过传送模块14向客户端3输送存储的数据信息及计算结果。
客户端3设有输入装置31以及显示装置32，利用输入装置31向主控模块23设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间；显示装置32与传送模块14相连，用于显示接收到的数据信息及计算结果。
参见附图3，检测装置2中的流量传感器23为热线式流量传感器，它包括：升温电阻加热丝231、传感热敏电阻丝232、233和薄壁不锈钢毛细管234，热线式流量传感器中传感热敏电阻采用恒功率源加热，气体流过薄壁不锈钢毛细管234时在上游热敏电阻丝232上产生冷效应，在下游热敏电阻丝233上产生热效应，造成上游热敏电阻丝电阻下降，下游热敏电阻丝电阻增加，间接反应流量特性。为了保持这种上游冷效应，下游热效应的传感特性，满足测试低温流体的测试精度，在质量流量传感器23的入口端采用恒电流升温电阻加热丝231对进口流量加热至5～20℃。
进一步的，上述对压力传感器22、流量传感器23、电磁阀26工作状态的检测方法为：流量传感器23的检测通过测试在检测状态下电桥输出的电压为判断依据，其检测合格的标志为电桥输出电压小于0.025V。电磁阀26的检测通过测试在闭合和全开状态下的电压作为判断依据，检测合格的标志为闭合状态下的调节阀的输出电压为0V，全开状态下电磁调节阀的输出为12V。压力传感器22的检测通过连续调节电磁阀，观察压力传感器的输出变化作为依据。
主控模块13计算蒸发率值、静态蒸发率的方法为：
计算蒸发率α0：
式中：m—整个测试过程中测试装置所统计的累积流量，单位：kg；V—测试气瓶的有效容积，单位：m3；ρ—气瓶内液体的密度，单位：kg/m3。
蒸发率可按GB18443的要求换算为静态蒸发率。换算公式为下式所述的关系式：
式中：Ts—标准大气压下饱和液体温度，单位K；T1—试验时平均环境温度，单位K； 为测试环境温度平均值；
T2—试验压力下饱和温度，单位K；hVAP—试验环境下饱和液体的汽化潜热，单位kJ/kg；
hN—标准大气压下饱和液体的汽化潜热，单位kJ/kg。
综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，其特征在于，它包括：控制器(1)、检测装置(2)以及客户端(3)；
所述检测装置(2)与待测气瓶相连，用于测量蒸发气体的累计流量、瞬时流量以及压力；
所述控制器(1)用于检测所述检测装置(2)，采集所述检测装置(2)的测量数据，监测环境温度，计算蒸发率值、静态蒸发率；
所述客户端(3)用于显示所述控制器(1)所采集到的测量数据以及计算得到的蒸发率值、静态蒸发率，同时所述客户端(3)用于向所述控制器(1)设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间。
2.如权利要求1所述的适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，其特征在于，所述检测装置(2)包括：设有进口接头(21)与出口接头(25)的壳体(24)、压力传感器(22)以及流量传感器(23)；
所述进口接头(21)连接待测气瓶以及所述壳体(24)内的主流通道(27)，所述主流通道(27)的另一端通过电磁阀(26)与所述出口接头(25)连接，所述出口接头(25)通过管道连接至安全排放空间；所述压力传感器(22)以及所述流量传感器(23)安装在所述壳体(24)上，并探测端接入所述主流通道(27)。
3.如权利要求2所述的适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，其特征在于，所述控制器(1)包括：检测模块(11)、采集模块(12)、主控模块(13)、传送模块(14)以及环境温度传感器(15)；所述检测模块(11)一方面与所述压力传感器(22)、所述流量传感器(23)、所述电磁阀(26)连接，另一方面与所述主控模块(13)连接，用于检测并向所述主控模块(13)传送所述压力传感器(22)、所述流量传感器(23)、所述电磁阀(26)的工作状态；所述采集模块(12)与所述压力传感器(22)、所述流量传感器(23)、所述电磁阀(26)以及所述环境温度传感器(15)连接，用于采集所述压力传感器(22)、所述流量传感器(23)、所述电磁阀(26)以及所述环境温度传感器(15)的数据信息，并将该数据信息送至所述主控模块(13)；所述主控模块(13)对所述电磁阀(26)开度进行控制，对所述采集模块(12)输送的测量数据存储并计算得到测试蒸发率值、静态蒸发率，并以设定频率通过所述传送模块(14)向所述客户端(3)输送存储的数据信息及计算结果。
4.如权利要求3所述的适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，其特征在于，所述客户端(3)设有输入装置(31)以及显示装置(32)，利用所述输入装置(31)向所述主控模块(23)设置测量数据发送频率、测试起始时间、测试终止时间；所述显示装置(32)与所述传送模块(14)相连，用于显示接收到的数据信息及计算结果。
5.如权利要求2所述的适用于LNG车用气瓶的便携式智能静态蒸发率测试装置，其特征在于，所述流量传感器(23)为热线式流量传感器。
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