一种液体燃料低温性能测试装置及设备的制作方法

1.本实用新型涉及液体燃料性能测试技术领域，具体而言，涉及一种液体燃料低温性能测试装置及设备。


背景技术：

2.各种燃料均应保证在所使用的低温条件下具有适当的流动性，以便在发动机中能实现顺利供油，不发生故障。如果燃料的低温流动性不好，或在低温下出现烃类和冰晶固体，则会堵塞供油系统，影响工作。同时低温流动性不好的油料对装卸油料作业也会带来很大困难，这对军用油料，特别是战斗装备用油尤为重要。为此，通常对喷气燃料、柴油以及锅炉燃料油的凝点(或结晶点)以及低温粘度要作严格规定。
3.航空汽油的低温性用结晶点表示。喷气燃料的低温性一般用结晶点或冰点表示，同时还要求测定低温下的粘度。柴油的低温性用浊点、凝点和冷滤点表示，国外也有用倾点表示的。而锅炉燃料油馏分较重，颜色较深，一般只能要求测定凝点。
4.目前在碳氢燃料的研制工作中，涉及到了多种液体燃料，如喷气燃料、火箭燃料以及气、柴油等，都需要进行低温流动性能的测试，需要购买多个相对应专用测试仪器，如结晶点/冰点测试仪、凝点测定仪和冷滤点测定仪等，市场上价格从几千元至几万元不等，需大量的经费投入。
5.鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种液体燃料低温性能测试装置及设备，以解决上述技术问题。
7.本实用新型可这样实现：
8.第一方面，本实用新型提供一种液体燃料低温性能测试装置，其包括热交换管、液体燃料盛装容器和温度检测件；
9.热交换管包括内管以及外管，内管设置于外管内，且内管的顶部和外管的顶部密封连接，内管的侧部和底部与外管的侧部和底部之间间隔设置以形成换热腔；外管设有与换热腔连通的介质入口以及介质出口；
10.液体燃料盛装容器的至少部分伸入至于内管内；
11.温度检测件用于检测容纳于液体燃料盛装容器内的待测液体燃料的温度。
12.在可选的实施方式中，介质入口位于外管的底部，介质入口位于外管的顶部。
13.在可选的实施方式中，热交换管为双层玻璃套管。
14.在可选的实施方式中，内管外壁与外管内壁之间的距离为10-20mm，和/或，内管内壁与液体燃料盛装容器外壁之间的距离为10-15mm。
15.在可选的实施方式中，液体燃料低温性能测试装置还包括隔热固定件；
16.隔热固定件包括垫片；垫片设置于内管内，且液体燃料盛装容器的底部抵接于垫
片。
17.在可选的实施方式中，隔热固定件还包括垫圈，垫圈套设于液体燃料盛装容器的外壁且抵接内管的顶部区域的内壁。
18.在可选的实施方式中，液体燃料低温性能测试装置还包括塞体，塞体设置于液体燃料盛装容器的顶部以封闭体燃料盛装容器的顶部开口。
19.在可选的实施方式中，温度检测件为温度计，塞体设置有第一通孔，温度计的测量端穿过第一通孔并伸入至液体燃料盛装容器内以用于测定液体燃料盛装容器内的待测液体燃料的温度。
20.在可选的实施方式中，液体燃料低温性能测试装置还包括过滤组件；
21.过滤组件包括真空泵、过滤头以及吸量管；
22.塞体设有第二通孔，吸量管的一端穿过第二通孔并伸入至液体燃料盛装容器内，过滤头设置于吸量管的伸入液体燃料盛装容器内的一端的端部，吸量管的未设置过滤头的一端与真空泵连接；
23.吸量管设有刻度。
24.第二方面，本实用新型提供一种液体燃料低温性能测试设备，其包括循环油浴仪以及前述实施方式任一项的液体燃料低温性能测试装置；
25.循环油浴仪包括循环油浴本体以及介质输出管和介质输入管；
26.介质输入管的两端分别与介质出口和循环油浴本体连接，介质输出管的两端分别与介质入口和循环油浴本体连接。
27.本实用新型的有益效果包括：
28.本实用新型提供的液体燃料低温性能测试装置结构简单，体积小巧，便于携带，能适合多种燃料液体的多项低温性能测试(如凝点、浊点和冰点等)，测试过程方便快捷，测试结果可靠可信，特别适合实验室研究和工业生产中的样品测试。
29.该液体燃料低温性能测试装置的成本与市售设备相比，成本低廉，具备良好的经济效益。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
31.图1为本实用新型提供的测试浊点、冰点以及凝点的液体燃料低温性能测试装置的结构示意图；
32.图2为本实用新型提供的测试浊点、冰点、凝点及冷滤点的液体燃料低温性能测试装置的结构示意图；
33.图3为本实用新型应用例提供的冷滤点测试结果图；
34.图4为本实用新型应用例提供的凝点测试结果图。
35.图标：1-热交换管；11-内管；12-外管；13-换热腔；14-介质入口；15-介质出口；2-液体燃料盛装容器；3-温度检测件；41-垫片；42-垫圈；5-塞体；51-第一通孔；52-第二通孔；
61-真空泵；62-过滤头；63-吸量管；7-循环油浴本体；71-介质输出管；72-介质输入管。
具体实施方式
36.为使本实用新型实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
41.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.实施例
43.请参照图1，本实施例提供一种液体燃料低温性能测试装置，其包括热交换管1、液体燃料盛装容器2和温度检测件3；
44.热交换管1包括内管11以及外管12，内管11设置于外管12内，且内管11的顶部和外管12的顶部密封连接，内管11的侧部和底部与外管12的侧部和底部之间间隔设置以形成换热腔13；外管12设有与换热腔13连通的介质入口14以及介质出口15；
45.液体燃料盛装容器2的至少部分伸入至于内管11内；
46.温度检测件3用于检测容纳于液体燃料盛装容器2内的待测液体燃料的温度。
47.在一些实施方式中，上述热交换管1为双层玻璃套管。该部件可直接购买，也可自制。
48.自制方法示例性地可参照：以gg-17玻璃管为原料，将一段φ60mm、长220mm的玻璃管封底、扩上端口后内嵌入一段φ80mm、长260mm的玻璃管内，φ60mm玻璃管上端扩口处与
φ80mm玻璃管上端端面熔融封接，封接退火完成后，在φ80mm玻璃管外距离上下端10mm处各扩孔封接一段φ10mm玻璃尾管，再将φ80mm玻璃管底部端面封接，整体退火后形成以φ80mm玻璃管为外径、φ60mm玻璃管为内径，带有上下接口闭合的双层夹套装置。
49.较佳地，内管11外壁与外管12内壁之间的距离可以为10-20mm，以保证待测的外部环境温度。具体的，可以为10mm、12mm、15mm、18mm或20mm等，也可以为10-20mm范围内的其它任意值。
50.内管11内壁与液体燃料盛装容器2外壁之间的距离可以为10-15mm，以保证待测样品均匀温度环境。具体的，可以为10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm等，也可以为10-15mm范围内的其它任意值。
51.通过将内管11外壁与外管12内壁之间的距离设置为10-20mm且将内管11内壁与液体燃料盛装容器2外壁之间的距离设置为10-15mm，可保障循环油在双层玻璃套管中的流速和热交换面积以及待测物质的环境温度。
52.本实施例中，介质入口14位于外管12的底部，介质入口14位于外管12的顶部。在一些实施方式中，介质入口14和介质出口15位于同一侧；在另一些实施方式中，介质入口14和介质出口15分别位于相对的两侧。
53.换热腔13主要用于循环通入换热介质(如低温油)，从而以根据测试需要对液体燃料盛装容器2内的液体燃料进行换热降温。
54.液体燃料盛装容器2示例性地可以为玻璃试管。
55.液体燃料盛装容器2内盛装的液体燃料的体积约为液体燃料盛装容器2的1/3-1/2，以便于测定并获得较为准确的测定结果。
56.进一步地，液体燃料低温性能测试装置还包括隔热固定件。
57.隔热固定件包括垫片41，该垫片41设置于内管11内，且液体燃料盛装容器2的底部抵接于垫片41。该垫片41的材质可以为泡沫。
58.通过设置垫片41，一方面可对液体燃料盛装容器2的下端起到固定作用，另一方面可起到隔热作用。
59.进一步地，上述隔热固定件还可包括垫圈42，垫圈42套设于液体燃料盛装容器2的外壁且抵接内管11的顶部区域的内壁。同理地，该垫圈42的材质也可为泡沫。
60.通过设置垫圈42，一方面可对液体燃料盛装容器2的上端起到固定作用，另一方面也可起到隔热作用。
61.此外，本实施例提供的液体燃料低温性能测试装置还包括塞体5，塞体5设置于液体燃料盛装容器2的顶部以封闭体燃料盛装容器的顶部开口。
62.可参考地，塞体5示例性地可以为橡皮塞。
63.本实施例中，温度检测件3可以为温度计，塞体5设置有第一通孔51，温度计的测量端穿过第一通孔51并伸入至液体燃料盛装容器2内以用于测定液体燃料盛装容器2内的待测液体燃料的温度。
64.优选地，第一通孔51的孔径略小于温度计的外径，以避免温度计在第一通孔51中自行下落的情况。
65.通过设置上述各部件和结构，可对待测液体燃料的浊点、冰点以及凝点进行测定。
66.具体的，测定可参照以下方式：
67.循环油从玻璃夹套下端的介质入口14进入、上端的介质出口15排出，充分填满整个夹套，当低温循环油浴温度控制稳定时，夹套内循环油温度趋于稳定。此时循环油通过热传递，使液体燃料盛装容器2内被测液体样品的温度达到设定范围，并可通过温度计测定。
68.通过对低温循环油浴的温度进行调控，使被测液体样品的温度出现变化，当被测样品分别出现浑浊、不溶解结晶物质和完全不能流动等状态时，对应测试得到样品的浊点、冰点和凝点。
69.进一步地，请一并参照图1和图2(图2未示出垫圈和垫片)，本实施例提供的液体燃料低温性能测试装置还可包括过滤组件；
70.过滤组件包括真空泵61、过滤头62以及吸量管63；
71.塞体5设有第二通孔52，吸量管63的一端穿过第二通孔52并伸入至液体燃料盛装容器2内，过滤头62设置于吸量管63的伸入液体燃料盛装容器2内的一端的端部，吸量管63的未设置过滤头62的一端与真空泵61连接。
72.同理地，第二通孔52的孔径略小于吸量管63的外径，以避免吸量管63在第二通孔52中自行下落的情况。
73.吸量管63设有刻度。
74.可理解为：测定冷滤点的装置较测定测试浊点、冰点、凝点的装置多设有过滤组件，其余均相同。
75.设有过滤组件时，可实现对待测液体燃料的冷滤点的测定。
76.测定时，开启真空泵61，液体燃料盛装容器2内盛装的液体燃料在抽力的作用下通过过滤头62过滤后进入吸量管63内，当待测液体燃料每分钟进入吸量管63的量不足20ml时，可将此时温度计的读数作为待测样品的冷滤点。
77.也即，本实施例提供的液体燃料低温性能测试装置，至少能够在同一试验中测定液体燃料的浊点、冰点和凝点；当该装置还设有过滤组件时，该装置还可在测定液体燃料的浊点、冰点和凝点的基础上，进一步测定待测样品的冷滤点。
78.上述含有过滤组件的装置具体用于测量柴油等物质的冷滤点。
79.此外，本实施例提供一种液体燃料低温性能测试设备，其包括循环油浴仪以及上述液体燃料低温性能测试装置；
80.循环油浴仪包括循环油浴本体7以及介质输出管71和介质输入管72。
81.介质输入管72的两端分别与介质出口15和循环油浴本体7连接，介质输出管71的两端分别与介质入口14和循环油浴本体7连接。
82.上述循环油浴仪作为冷媒的来源，通过管道与热交换管1(玻璃夹套)连接，可为测试提供低温环境，实现外部精准控温。
83.承上，本技术提供的液体燃料低温性能测试装置和设备的测定过程可参照：
84.①
将待测液体燃料倒入预设的液体燃料低温性能测试设备的玻璃试管内(倒入1/3～1/2即可)；
85.②
开启循环油浴仪，逐步设定降低油浴温度，直到待测样品出现测试现象，根据温度计温度记录此时样品温度。
86.应用例
87.使用本技术实施例提供的液体燃料低温性能测试设备对加入不同量5种牌号降凝
剂的0#柴油进行冷滤点测试，测试结果如下图3所示。
88.使用本技术实施例提供的液体燃料低温性能测试设备对加入不同量5种牌号降凝剂的0#柴油进行凝点测试，测试结果如下图4所示。
89.由图3和图4可以看出：0#柴油的冷滤点为0℃、凝点为-7℃，向0#柴油中加入降凝剂，可以有效降低柴油的冷滤点和凝点，改善柴油的低温流动性，使其达到-10#柴油的标准，拓宽其使用范围。
90.承上，本技术提供的液体燃料低温性能测试设备至少具有以下优势：
91.(1)制作核心本体为玻璃双层夹套和玻璃管材料，易于获得、设计加工方便；
92.(2)体积小巧，便于携带，能适合多种燃料液体的多项低温性能测试，特别适合实验室研究和工业生产中的样品测试；
93.(3)与市售设备相比，成本低廉，具备良好的经济效益。
94.综上，本技术提供的液体燃料低温性能测试设备能有效地对液体燃料的冷滤点和凝点进行测试，同时也能对液体燃料浊点和冰点进行测试，测试过程方便快捷，测试结果可靠可信。本技术的使用场景广阔、获取简易、极具应用价值。
95.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。