[發明專利]一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202011131487.9
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112113717A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 武湛君;王宏宇;袁玉環;李世超;劉新;童衛澄
• 申請（專利權）人: 江蘇君澄空間科技有限公司
• 主分類號: G01M3/22
• 分類號: G01M3/22
• 代理公司: 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276
• 代理人: 仇波

1.一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于，它包括：

氦氣氣瓶(1)和低溫介質罐(23)；

通過金屬軟管與所述氦氣氣瓶(1)依次相連的過濾器(2)、第一截止閥(3)、增壓泵(4)、第一安全閥(5)、第一壓力表(6)、第二截止閥(7)、第一氣體預冷器(9)、第二氣體預冷器(11)、冷卻盤管(14)和待測試氣瓶(15)以及在所述第二氣體預冷器(11)內形成循環回路的氣體出口(12)與氣體入口(13)；

通過金屬軟管與所述低溫介質罐(23)依次相連的第三截止閥(22)、低溫泵(21)和低溫介質輸入口(20)、與所述低溫介質輸入口(20)相連的低溫槽(10)、與所述低溫槽(10)固定連接的冷屏(8)、與所述低溫槽(10)相連的溫度表(16)、第二壓力表(17)和第二安全閥(19)以及延伸至所述低溫槽(10)內部的氦氣檢漏儀(18)；

所述第一氣體預冷器(9)嵌設在所述冷屏(8)內，所述冷卻盤管(14)與所述待測試氣瓶(15)設置在所述低溫槽(10)內，所述氣體出口(12)和氣體入口(13)與所述低溫槽(10)內部相通。

2.根據權利要求1所述的一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于：所述冷屏(8)采用比熱容大的金屬材質。

3.根據權利要求1所述的一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于：所述第一氣體預冷器(9)為圓盤狀銅管。

4.根據權利要求1所述的一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于：所述第二氣體預冷器(11)內部氦氣輸送管道為螺旋形且內部設置有上下交錯的隔板。

5.根據權利要求1所述的一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于：所述冷卻盤管(14)為薄壁金屬管。

6.根據權利要求1所述的一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試裝置，其特征在于：所述氣體出口(12)與所述氣體入口(13)處均設置有風扇。

7.一種應用于低溫環境的氣瓶氣密性測試方法，其特征在于，它包括以下步驟：

(1)打開氦氣氣瓶(1)、第一截止閥(3)和第二截止閥(7)，通過置換氣體將待測試氣瓶(15)的內部空氣徹底排除；

(2)關閉氦氣氣瓶(1)、第一截止閥(3)和第二截止閥(7)，記錄氦氣檢漏儀(18)的初始值，打開第二安全閥(19)及第三截止閥(22)，利用低溫泵(21)將低溫介質罐(23)內介質加入低溫槽(10)內，直至將待測試氣瓶(15)及冷卻盤管(14)完全浸沒，通過調節第三截止閥(22)，同時觀察溫度表(16)及第二壓力表(17)，將溫度和環境壓力穩定在一定數值，例如溫度為-196℃，環境壓力為0.8MPa；

(3)打開氦氣氣瓶(1)、第一截止閥(3)和第一安全閥(5)，輸送氣體經過濾器(2)過濾凈化后，使用增壓泵(4)對氦氣進行增壓得到高溫高壓氦氣，觀察第一壓力表(6)，當示數達到預定40MPa壓力后，打開第二截止閥(7)；

(4)增壓后的氦氣在第一氣體預冷器(9)內與冷屏(8)發生熱交換，進行一級降溫；在第二氣體預冷器(11)內與蒸發的低溫介質氣體發生封閉式熱交換，進行二級降溫；在冷卻盤管(14)內與低溫槽(10)內部低溫介質發生熱交換，進行三級降溫，冷卻后氦氣經介質輸入口進入待測試氣瓶(15)內部；

(5)當待測試氣瓶(15)內部壓力達到設定工作壓力時，例如35MPa，保壓3min，讀取氦氣檢漏儀(18)的示數，對低溫環境下35MPa增壓氣瓶的氣密性進行測試。