一种能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置的制作方法

文档序号:21702602发布日期:2020-08-05 00:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于,包含高压气体泄放罐(1)、进料控制模块(2)、背压控制模块(3)、泄放控制模块(4)、温度测量控制系统(5)、压力测量模块(6)、质量流率测量模块(7)、多通道数据采集系统(8)、泄放喷嘴(9)、透明封腔(10)、以及高速纹影拍摄系统(12);

所述高压气体泄放罐(1)具有数个泄放口;

所述进料控制模块(2)与所述高压气体泄放罐(1)相连接,提供纯净、稳定且不倒流的气体;

所述背压控制模块(3)与所述高压气体泄放罐(1)相连接,保障高压气体泄放罐(1)内压力恒定和超压自动安全泄放;

所述泄放控制模块(4)与高压气体泄放罐(1)上的所述数个泄放口连接,控制所述泄放口的启闭;

所述温度测量控制系统(5)置于所述高压气体泄放罐(1)内,用于对高压气体泄放罐(1)内气体进行加热,并测量高压气体泄放罐(1)内气体温度变化;

所述压力测量模块(6)与所述高压气体泄放罐(1)的罐体以及泄放口相连接,能够显示罐体内压力,还能够实时测量泄放口处的压力波动状况;

所述质量流率测量模块(7)连接在泄放控制模块(4)的后端,用于测量通过各泄放口进入透明封腔(10)的气体质量流率信号;

所述多通道数据采集系统(8)与所述温度测量控制系统(5)、压力测量模块(6)以及质量流率测量模块(7)连接,同步实时采集所述温度测量控制系统(5)、压力测量模块(6)以及质量流率测量模块(7)提供的瞬态数据;

所述泄放喷嘴(9)安装在质量流率测量模块(7)后端;

所述透明封腔(10)连接于所述泄放喷嘴(9)的后端;

所述高速纹影拍摄系统(12)安装在透明封腔(10)的旁侧。

2.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:在所述透明封腔(10)还布置有障碍物模型(11)。

3.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述高压气体泄放罐(1)采用ptfe凹槽密封,采用抱环式快开紧固。

4.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述高压气体泄放罐(1)侧壁的上、中、下位置开设三个所述泄放口。

5.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:每个泄放口焊接有喷管,喷管长度1~5cm,喷管连接有三通的一个接口,三通的另外两个接口分别连通于所述泄放控制模块(4)以及所述压力测量模块(6)。

6.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述进料控制模块(2)依次由减压阀、过滤器、针阀、单向阀以及压力表串联组成。

7.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述泄放控制模块(4)具有耐高压、耐高温的数个电磁控制阀,分别与所述数个泄放口相连通,所述电磁控制阀还连接有远程控制器。

8.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述温度测量控制系统(5)包含两个温度传感器、一个电加热棒、一个温度控制箱以及一个温度表;其中一个温度传感器布置在高压气体泄放罐(1)内部,另一个温度传感器布置在所述电加热棒的套管内,测量电加热棒的辐射温度变化,所述电加热棒插入所述高压气体泄放罐(1)内,所述温度控制箱根据安装在高压气体泄放罐(1)顶部的所述温度表来校核精度,用于控制电加热棒的加热功率。

9.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述数个泄放口具有不同的内口形状和/或大小。

10.根据权利要求1所述的能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,其特征在于:所述高速纹影拍摄系统(12)包含分体式纹影光学组件和高速摄像机,分体式纹影光学组件的有效通光口径ф100~500mm,其主要由两组平面反射镜、两组球面反射镜、一组狭缝以及一组刀口组成,能够自由移动,所述球面反射镜的镜面均方根粗糙度小于31.64nm,反射率大于90%;所述高速摄像机安装在所述刀口后端,拍摄超音速时512×512分辨率下帧数不低于40000fps。


技术总结
本实用新型主要针对压力容器安全领域,提供一种能够联动测量高压气体泄漏扩散流场的试验装置,包含高压气体泄放罐(1)、进料控制模块(2)、背压控制模块(3)、泄放控制模块(4)、温度测量控制系统(5)、压力测量模块(6)、质量流率测量模块(7)、多通道数据采集系统(8)、泄放喷嘴(9)、透明封腔(10)、障碍物模型(11)以及高速纹影拍摄系统(12)。本实用新型用于模拟高温高压气体的泄漏、扩散场景,联动拍摄流场分布,实时测量压力、温度、泄放速率变化,研究泄漏、扩散流场特征,为泄漏安全风险评估、事故溯源、安全屏障策略制定提供有效数据支撑。

技术研发人员:陈昇;何萌;康昊源;孙丽;谢国山;朱国栋;邵珊珊;庄法坤;刘岑凡;段林林
受保护的技术使用者:中国特种设备检测研究院
技术研发日:2019.12.13
技术公布日:2020.08.04
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