[發明專利]一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201610136378.3
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105784257B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 蘇光輝;田文喜;劉鏑;秋穗正
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01L13/00
• 分類號: G01L13/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

1.一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置，其特征在于：包括氦氣瓶(1)，連接在氦氣瓶(1)出口管路上的加熱段和實驗段(14)，連接在實驗段(14)管路出口的止回閥(17)，在連接氦氣瓶(1)出口與加熱段的管路上設置有可調減壓閥(2)和氣體質量流量計(3)；所述加熱段的管壁上纏繞有加熱絲(4)，且加熱段連接有高壓側引壓管(8)和熱電偶(6)，高壓側引壓管(8)上依次設置有冷卻器(13)、針型閥(12)、壓力表(5)和差壓表(9)；所述實驗段(14)進口及出口法蘭處通過法蘭金屬濾芯(7)對實驗段(14)內的小直徑球(15)進行密封，且實驗段(14)沿管內氣體流動方向沿程布置多個壓力測點，每個壓力測點連接低壓側引壓管(11)，實驗段(14)與低壓側引壓管(11)通過引壓管金屬濾芯(16)進行密封，低壓側引壓管(11)匯集至匯流排(10)中，在各低壓側引壓管(11)上設置有進行流量通斷的針型閥(12)，各針型閥(12)上游設置有用于冷卻高溫氣體的冷卻器(13)；所述加熱段上設置的高壓側引壓管(8)出口連接至匯流排(10)。

2.根據權利要求1所述的一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置，其特征在于：所述加熱段的加熱絲(4)外部覆蓋有加熱段保溫棉(18)，所述實驗段(14)管壁外覆蓋有實驗段保溫棉(19)。

3.根據權利要求1所述的一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置，其特征在于：所述實驗段(14)為圓管內切割的矩形槽。

4.根據權利要求1所述的一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置，其特征在于：所述小直徑球(15)采用耐高溫不銹鋼制造，直徑為0.1mm-1mm。

5.根據權利要求1所述的一種小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置，其特征在于：所述實驗段(14)的長度為500mm，沿程設有5個壓力測點。

6.權利要求1至5任一項所述小直徑球床高溫氦氣壓降測量裝置的測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1:調節可調減壓閥(2)的開度以及加熱絲(4)的加熱功率，獲得所需的流量、壓力及氣體溫度；

步驟2:在關閉所有引壓管針型閥情況下，打開高壓側引壓管(8)處針型閥(12)；

步驟3:打開一個低壓側引壓管(11)處針型閥(12)；

步驟4:讀取差壓表(9)的數據，獲得的數據為該低壓側引壓管(11)處針型閥(12)所在引壓管所連的壓力測點與高壓側引壓管壓力測點間的壓降，即為氣體流過這段距離的壓降；

步驟5:關閉步驟3打開的針型閥(12)，打開下一個針型閥(12)，重復步驟3和步驟4，直至所有壓降測量完成；所有測量的壓降即為氣體沿程壓降；

步驟6:再結合氣體質量流量計(3)所測量的流量、壓力表(5)所測量的壓力以及熱電偶(6)所測量的溫度，即得到該流量、壓力、溫度下的氣體沿程壓降。