一种液氮流量控制装置的制作方法

本实用新型涉及液体流量控制技术领域，特别涉及一种液氮流量控制装置。

背景技术：

军用飞机部件的温度疲劳寿命对于飞机的飞行安全至关重要，对飞行员的生命保障具有重要作用，随着现代战机设计指标的大幅提高，飞机部件的设计必须采用新材料、新结构及新工艺，且存在一定的温度疲劳风险，提高飞行安全的有效手段是对军用飞机部件进行充分有效的温度疲劳试验验证。

目前军用飞机部件的温度疲劳试验的低温控制主要采用液氮制冷技术，其基本原理是将液氮通过雾化器直接喷入低温管路进行循环，利用液氮气化时会大量吸热的原理降温。传统控制方式是采用低温流量阀控制液氮流量从而达到控制温度的目的，由于低温流量阀的控制特性差，再加上受流量阀出口处液氮气化的影响，控温精度差。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种液氮流量控制装置，包括依次连接的气源瓶、比例压力阀、液氮罐和真空液氮管，比例压力阀利用气源瓶中的氮气驱动液氮罐中的液氮流向真空液氮管，即比例压力阀用于给液氮罐中的液氮加压并通过气源瓶中的气体将液氮从真空液氮管中挤出；真空液氮管的出口包裹有冷却管，冷却管与冷却罐连接，冷却管中循环有存储在冷却罐中的液态冷却介质，用于冷却真空液氮管出口的高压液氮。

优选的，冷却管螺旋缠绕在真空液氮管出口处，以增大接触面积，增加冷却效率。

优选的，冷却罐中存储的液态冷却介质为常压液氮，常压液氮温度较低，通过常压液氮来冷却真空液氮管中的高压液氮。

本实用新型提供的一种液氮流量控制装置，通过比例压力阀控制液氮的流量并给液氮加压，利用冷却管中的常压液氮来冷却真空液氮管中的高压液氮，使高压液氮不会因为达到沸点而气化。

附图说明

图1是液氮流量控制装置的结构示意图；

图2是液氮流量控制装置中的真空液氮管出口结构示意图；

图3是图2中A-A方向的剖视图。

附图标记：气源瓶1，比例压力阀2，液氮罐3，真空液氮管4，冷却管5，冷却罐6。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

下面结合附图对本实用新型提供的一种液氮流量控制装置进行说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种液氮流量控制装置，包括依次连接的气源瓶1、比例压力阀2、液氮罐3和真空液氮管4，比例压力阀2利用气源瓶1中的氮气驱动液氮罐3中的液氮流向真空液氮管4，即比例压力阀2用于给液氮罐3中的液氮加压并通过气源瓶1中的气体将液氮从真空液氮管4中挤出。

如图2及图3所示，真空液氮管4的出口包裹有冷却管5，冷却管5螺旋缠绕在真空液氮管4出口处，以增大接触面积，增加冷却效率；冷却管5与冷却罐6连接，冷却管5中循环有存储在冷却罐6中的常压液氮，常压液氮温度较低，通过常压液氮来冷却真空液氮管4中的高压液氮。

下面通过具体的实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

具体实施例：

在使用液氮流量控制装置时，通过比例压力阀2，给液氮罐3增压，使液氮罐3中的液氮由于压力的作用而流入真空液氮管4，并且可以在真空液氮管4出口开度不变的情况下，只凭调节比例压力阀2即可控制液氮流量，液氮罐3中由于液氮流走而产生的空位由气源瓶1中的氮气补充进去，当液氮用完时，液氮罐3中会充满来自气源瓶1的氮气；

真空液氮管4的作用是保温和密封，其优选采用管中管的方式，内管用于液氮的流动，内管与外管之间为真空区，既能起到保温作用又能起到密封作用；

由于液氮极易气化，因此从真空液氮管4出口流出的可能是液氮与氮气的混合物而不是纯液氮，而缠绕在真空液氮管4出口的冷却管5可避免液氮气化，因为液氮被加压后沸点会升高，在冷却管5中通有常压液氮，常压液氮的沸点和温度均比高压液氮沸点要低，通过常压液氮的冷却作用将高压液氮的温度保持在高压对应的沸点之下，使其不会因为达到沸点而气化，保证从真空液氮管4流出的始终是纯液氮。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。