本發(fā)明屬于流量計檢測，具體涉及一種高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

目前超低溫流量計檢測介質(zhì)多使用液氮進(jìn)行檢測，其工作原理是，檢測前給檢測的流量計和管道以及低溫容器預(yù)先冷卻，預(yù)冷的液氮在儲罐壓力作用下通過出液閥流向被檢測流量計，然后通過軟管流向低溫容器，預(yù)冷的液氮通過低溫儲罐低部閥門排出。檢測開始時，根據(jù)被檢測流量計的流量范圍，在低溫儲罐下面掛上檢測砝碼，通過調(diào)整液氮容器壓力調(diào)節(jié)流量，流量穩(wěn)定后，檢測電子秤開始計量，計量到一個砝碼重量時，砝碼自動脫鉤拋下這個砝碼，同步記錄被檢測流量計的數(shù)據(jù)。然后進(jìn)行下一組數(shù)據(jù)的檢測，當(dāng)檢測電子秤計量到下一個砝碼重量時，自動脫鉤拋下另一個砝碼，直到砝碼全部拋下，檢測結(jié)束。這種方案通過調(diào)整液氮壓力維持流量穩(wěn)定，依靠砝碼脫除機(jī)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)給定量檢測，依靠多次取平均值等減少誤差的分析手段，但由于容器皮重大，檢測前需要預(yù)冷占據(jù)了一定容器空間，加上檢測過程中高壓軟管連接，因此，檢測精度不高，檢測精度低于千分之二。因此，提高流量計的檢測精度，調(diào)校低溫流量計的參數(shù)對于包括航天發(fā)射，深空探測及火箭燃料的精確加注以及民用LNG汽車加注都意義重大，由于液氮在空氣環(huán)境下極容易揮發(fā)，因此檢測的容器采用了耐壓絕熱容器，而絕熱容器重量（皮重）很大，去皮后的誤差就大，因此，現(xiàn)有低溫流量檢測裝置采用動態(tài)法進(jìn)行檢測，檢測精度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)及其方法，改變了傳統(tǒng)的測量校正裝置及方法，通過技術(shù)手段將用于計重的罐與低溫介質(zhì)輸送管分離，測量中采用氦氣隔離空氣，測量精度從低于千分之二提高到了萬分之二。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)，包括低溫液介質(zhì)儲罐，從低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)經(jīng)被測流量計到稱重容器，其中，所述稱重容器是一個常壓低溫容器，常壓低溫容器設(shè)有一個凸起的敞開口，一個帽罩與敞開口間隔并罩住敞開口，所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后經(jīng)輸送管穿過帽罩從敞開口流入常壓低溫容器，所述帽罩是一個具有中空夾層的帽罩，帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有與夾層連通的通氣孔，通氣孔與凸起的敞開口側(cè)壁相對，所述帽罩的中空夾層與一個惰性氣源相連接。

方案進(jìn)一步是：穿過所述帽罩到敞開口設(shè)置有一個風(fēng)管，風(fēng)管與一個離心風(fēng)機(jī)連接。

方案進(jìn)一步是：所述常壓低溫容器底面放置在一個磅秤上。

方案進(jìn)一步是：所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后的輸送管上設(shè)置有換向閥，換向閥為一個三通換向閥，換向閥的一個換向通道連接一個回流槍到常壓低溫容器敞開口，換向閥的另一個換向通道通過回流管連接低溫液介質(zhì)儲罐。

方案進(jìn)一步是：所述低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)先流到一個低溫泵池，低溫液介質(zhì)在池中通過低溫泵泵出經(jīng)被測流量計到稱重容器。

方案進(jìn)一步是：在所述常壓低溫容器底部設(shè)置有低溫液介質(zhì)排放口，排放口上設(shè)置有快速插接口。

方案進(jìn)一步是：所述帽罩的中空夾層與惰性氣源同管路還連接有干燥空氣源。

一種基于高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)的檢測方法，所述系統(tǒng)包括低溫液介質(zhì)儲罐，從低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)經(jīng)被測流量計先到一個換向閥，換向閥的一個換向通道連接一個回流槍到稱重常壓低溫容器，換向閥的另一個換向通道通過回流管連接低溫液介質(zhì)儲罐，常壓低溫容器設(shè)有一個凸起的敞開口，一個帽罩與敞開口間隔并罩住敞開口，所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后經(jīng)回流槍穿過帽罩從敞開口流入常壓低溫容器，所述帽罩是一個具有中空夾層的帽罩，帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有與夾層連通的通氣孔，通氣孔與凸起的敞開口側(cè)壁相對，所述帽罩的中空夾層與一個惰性氣源相連接，與惰性氣源同管路還連接有干燥空氣源，穿過所述帽罩到敞開口設(shè)置有一個風(fēng)管，風(fēng)管與一個離心風(fēng)機(jī)連接，在所述常壓低溫容器底部設(shè)置有低溫液介質(zhì)排放口，排放口上設(shè)置有快速插接口，所述的低溫液介質(zhì)是液氮，所述的惰性氣是氦氣，所述方法是：

首先進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)冷，過程如下：液氮經(jīng)過管道到一個低溫泵池，泵池充滿液氮后，啟動低溫泵增壓通過管道到被檢測流量計，然后經(jīng)換向閥進(jìn)入常壓低溫容器進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷過程中開啟離心風(fēng)機(jī)和干燥空氣壓縮機(jī)，離心風(fēng)機(jī)排除預(yù)冷產(chǎn)生的液氮蒸汽，干燥空氣保持敞開口的周邊氣壓大于環(huán)境氣壓，并使敞開口不結(jié)霜；容器預(yù)冷后，通過一個有快速接頭的軟管接在所述快速插接口將容器中的預(yù)冷液放回低溫泵池，啟動低溫泵，調(diào)整換向閥，將預(yù)冷液打回儲罐；

開始檢測：液氮經(jīng)過管道到低溫泵池，泵池充滿液氮后，啟動低溫泵增壓通過管道到被檢測流量計，當(dāng)被檢測流量計流量穩(wěn)定后，調(diào)整換向閥將液氮流入常壓真空容器進(jìn)行對被檢測流量計的計量，同時啟動氦氣源，關(guān)閉離心風(fēng)機(jī)和干燥空氣，氦氣從帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有的通氣孔流出保持敞開口的壓力大于周圍環(huán)境氣壓，將敞開口與空氣隔離。

方案進(jìn)一步是：在所述低溫液介質(zhì)儲罐中內(nèi)安裝蒸發(fā)器，使用制冷機(jī)制冷，將低溫液介質(zhì)溫度維持在67K，即維持液氮在過冷狀態(tài)。

方案進(jìn)一步是：所述常壓低溫容器底面放置在一個磅秤上稱重。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用靜態(tài)法使超低溫狀態(tài)下流量檢測精度提高一個數(shù)量級，從千分之二到萬分之二左右。這對于LNG流量計生產(chǎn)、加氣機(jī)生產(chǎn)，以及對于液體火箭的燃料加注計量、以及姿態(tài)控制等計量系統(tǒng)檢測意義重大，避免了一般檢測容器過重?zé)o法精確檢測。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是帽罩局部放大圖。

具體實施方式

實施例1：

一種高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)，如圖1所示，包括低溫液介質(zhì)儲罐1，從低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)經(jīng)被測流量計2到稱重容器3，其中，所述稱重容器是一個常壓低溫容器，常壓低溫容器設(shè)有一個凸起的敞開口301，一個帽罩4與敞開口間隔并罩住敞開口，所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后經(jīng)輸送管穿過帽罩從敞開口流入常壓低溫容器，如圖2所示，所述帽罩是一個具有中空夾層401的帽罩，帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有與夾層連通的通氣孔402，通氣孔與凸起的敞開口側(cè)壁302相對，所述帽罩的中空夾層通過管路5與一個惰性氣源6相連接。

實施例中：穿過所述帽罩到敞開口設(shè)置有一個風(fēng)管7，風(fēng)管與一個離心風(fēng)機(jī)8連接。

與傳統(tǒng)的稱量不同：所述常壓低溫容器底面放置在一個磅秤9上。

實施例中：所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后的輸送管上設(shè)置有換向閥10，換向閥為一個三通換向閥，換向閥的一個換向通道連接一個回流槍11到常壓低溫容器敞開口，換向閥的另一個換向通道通過回流管12連接低溫液介質(zhì)儲罐。

為了提高壓力：所述低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)先流到一個低溫泵池13，低溫液介質(zhì)在池中通過低溫泵14加壓泵出經(jīng)被測流量計到稱重容器。

實施例中：在所述常壓低溫容器底部設(shè)置有低溫液介質(zhì)排放口303，排放口上設(shè)置有快速插接口15。

實施例中：所述帽罩的中空夾層與惰性氣源同管路還連接有干燥空氣源16。

當(dāng)然上述實施例中在管路中同時連接有控制閥門。

實施例2：

一種基于實施例1高精度低溫流量計檢測系統(tǒng)的檢測方法，實施例1中的內(nèi)容也應(yīng)被示做為本實施例中的內(nèi)容；因此，所述系統(tǒng)包括低溫液介質(zhì)儲罐，從低溫液介質(zhì)儲罐出來的低溫液介質(zhì)經(jīng)被測流量計先到一個換向閥，換向閥的一個換向通道連接一個回流槍到稱重常壓低溫容器，換向閥的另一個換向通道通過回流管連接低溫液介質(zhì)儲罐，常壓低溫容器設(shè)有一個凸起的敞開口，一個帽罩與敞開口間隔并罩住敞開口，所述低溫液介質(zhì)從被測流量計出來后經(jīng)回流槍穿過帽罩從敞開口流入常壓低溫容器，所述帽罩是一個具有中空夾層的帽罩，帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有與夾層連通的通氣孔，通氣孔與凸起的敞開口側(cè)壁相對，所述帽罩的中空夾層與一個惰性氣源相連接，與惰性氣源同管路還連接有干燥空氣源，穿過所述帽罩到敞開口設(shè)置有一個風(fēng)管，風(fēng)管與一個離心風(fēng)機(jī)連接，在所述常壓低溫容器底部設(shè)置有低溫液介質(zhì)排放口，排放口上設(shè)置有快速插接口，所述的低溫液介質(zhì)是液氮，所述的惰性氣是氦氣，所述方法是：

首先進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)冷，過程如下：液氮經(jīng)過管道到一個低溫泵池，泵池充滿液氮后，啟動低溫泵增壓通過管道到被檢測流量計，然后經(jīng)換向閥進(jìn)入常壓低溫容器進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷過程中開啟離心風(fēng)機(jī)和干燥空氣壓縮機(jī)，離心風(fēng)機(jī)排除預(yù)冷產(chǎn)生的液氮蒸汽，干燥空氣保持敞開口的周邊氣壓大于環(huán)境氣壓，并使敞開口不結(jié)霜；容器預(yù)冷后，通過一個有快速接頭17的軟管18這時被接在所述快速插接口將容器中的預(yù)冷液放回低溫泵池，啟動低溫泵，調(diào)整換向閥，將預(yù)冷液打回儲罐；

開始檢測：液氮經(jīng)過管道到低溫泵池，泵池充滿液氮后，啟動低溫泵增壓通過管道到被檢測流量計，當(dāng)被檢測流量計流量穩(wěn)定后，調(diào)整換向閥將液氮流入常壓真空容器進(jìn)行對被檢測流量計的計量，同時啟動氦氣源，關(guān)閉離心風(fēng)機(jī)和干燥空氣，氦氣從帽罩內(nèi)層下沿四周設(shè)有的通氣孔流出保持敞開口的壓力大于周圍環(huán)境氣壓，將敞開口與空氣隔離。

實施例中：在所述低溫液介質(zhì)儲罐中內(nèi)安裝蒸發(fā)器19，使用制冷機(jī)20制冷，將低溫液介質(zhì)溫度維持在67K，即維持液氮在過冷狀態(tài)。其中：所述常壓低溫容器底面放置在一個磅秤上稱重。

下面更加詳細(xì)的介紹其工作原理：

開始檢測前，先進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)冷，其過程是，液氮經(jīng)過管道先進(jìn)入低溫泵池13，泵池回氣經(jīng)管道21回到大罐頂部，泵池充滿液氮后，啟動泵池內(nèi)的低溫泵14，低溫液氮經(jīng)泵增壓通過管道22、閥門23、被檢測流量計2進(jìn)入換向閥10，然后經(jīng)換向閥流出進(jìn)入常壓真空容器3進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)冷，預(yù)冷過程中開啟離心風(fēng)機(jī)8和干燥空氣壓縮機(jī)16，離心風(fēng)機(jī)排除預(yù)冷產(chǎn)生的液氮蒸汽，干燥空氣通過在管道上設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥25的調(diào)節(jié)保持瓶口微正壓，一般大于環(huán)境氣壓5 Pa至10Pa，保證瓶口不結(jié)霜。容器3過冷后，插入快速接頭17連接軟管18，啟動低溫泵14，換向閥換向，將3中的液體抽出來經(jīng)回流管路12打入罐1。

檢測開始后，啟動泵，過冷液氮經(jīng)過泵14進(jìn)入被測流量計4經(jīng)換向閥經(jīng)回流管12先進(jìn)入儲罐1，流量穩(wěn)定后，換向閥換向，液體經(jīng)過換向閥換向進(jìn)入容器3，同時打開氦氣源6的氦氣閥門，氦氣經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥24調(diào)節(jié)穩(wěn)定壓力，保持容器3的出口處于微正壓，同樣大于環(huán)境氣壓5 Pa至10Pa。此時干燥空氣源16和離心風(fēng)機(jī)8處于關(guān)閉狀態(tài)。

實施例中的管道7是離心風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道，管道5是供應(yīng)干燥空氣和氦氣懸浮密封的管道。 這樣在對流量計檢測過程中，確保了介質(zhì)是過冷狀態(tài)，確保介質(zhì)在檢測容器里不揮發(fā)，確?？諝夂蜋z測介質(zhì)不接觸，而和檢測介質(zhì)接觸的氦氣不液化。 這樣靜態(tài)秤量流過檢測流量計的液氮就可以測量出被測流量計的精度。本實施例采用靜態(tài)法使超低溫狀態(tài)下流量檢測精度提高一個數(shù)量級，從千分之二到萬分之二左右。這對于LNG流量計生產(chǎn)、加氣機(jī)生產(chǎn)，以及對于液體火箭的燃料加注計量、以及姿態(tài)控制等意義重大，避免了一般檢測容器過重?zé)o法精確檢測。