[發(fā)明專利]封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置及方法

在審

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• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115112191A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文帥;杭觀榮;田雷超;王平陽;李林;郭曼麗
• 申請（專利權(quán)）人: 上海空間推進(jìn)研究所
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F25/10;G01G17/04
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 高璀璀

1.一種封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，包括：

碘工質(zhì)流量測試模塊：包括天平(1)、碘貯罐(4)以及冷卻散熱組件，所述碘貯罐(4)和冷卻散熱組件二者均設(shè)置在天平(1)上，所述冷卻散熱組件安裝在碘貯罐(4)上，且所述冷卻散熱組件對碘貯罐(4)冷卻散熱；

碘工質(zhì)貯供模塊：將固態(tài)碘工質(zhì)加熱至氣態(tài)碘工質(zhì)，并將所述氣態(tài)碘工質(zhì)通過送氣管路輸送至碘貯罐(4)內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述碘貯罐(4)的進(jìn)氣口連接有柔性毛細(xì)氣管(9)，所述柔性毛細(xì)氣管(9)的全部或部分呈螺旋形，所述柔性毛細(xì)氣管(9)與碘貯罐(4)的進(jìn)氣口之間設(shè)置有第一隔離閥(7)；

且所述柔性毛細(xì)氣管(9)遠(yuǎn)離碘貯罐(4)進(jìn)氣口的一端與碘工質(zhì)貯供模塊的送氣管路連通。

3.如權(quán)利要求2所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述柔性毛細(xì)氣管(9)的螺旋形部分的兩端均安裝有絕緣器(8)；

所述柔性毛細(xì)氣管(9)的上方安裝有第一排放閥(11)，所述柔性毛細(xì)氣管(9)上還安裝有第一壓力傳感器(12)。

4.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述冷卻散熱組件包括冷卻容器(5)和半導(dǎo)體冷卻散熱器(6)，所述冷卻容器(5)設(shè)置在碘貯罐(4)的上方，且所述冷卻容器(5)延伸至碘貯罐(4)周側(cè)，所述半導(dǎo)體冷卻散熱器(6)安裝在冷卻容器(5)上；

所述冷卻容器(5)內(nèi)放置有水，所述半導(dǎo)體冷卻散熱器(6)對冷卻容器(5)降溫，并使所述冷卻容器(5)內(nèi)的水保持冰態(tài)。

5.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述冷卻容器(5)作用于碘貯罐(4)，所述碘貯罐(4)表面溫度不高于十?dāng)z氏度。

6.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述碘貯罐(4)包括上蓋(41)、密封圈(42)、下蓋(43)以及管嘴(44)，所述上蓋(41)和下蓋(43)可拆卸連接并形成腔室，所述密封圈(42)設(shè)置在上蓋(41)和下蓋(43)的連接處，所述管嘴(44)位于下蓋(43)的下部，且所述管嘴(44)與管路連接。

7.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述碘工質(zhì)貯供模塊包括碘儲箱(18)和送氣管路，所述碘儲箱(18)與送氣管路連通，所述碘儲箱(18)上設(shè)置有第二壓力傳感器(19)，所述送氣管路上設(shè)置有第二排氣閥(17)，且所述送氣管路上包覆有導(dǎo)管伴熱帶(16)。

8.如權(quán)利要求7所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，所述碘儲箱(18)通過送氣管路與多個碘工質(zhì)流量測試模塊連通，所述送氣管路與任一碘工質(zhì)流量測試模塊連通的支路上均設(shè)置有第二隔離閥(15)和節(jié)流閥(14)。

9.如權(quán)利要求1所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，其特征在于，還包括控制器，所述控制器控制碘工質(zhì)流量測試模塊和碘工質(zhì)貯供模塊二者上的閥門的通斷，所述控制器控制冷卻散熱組件的運轉(zhuǎn)；

所述控制器實時采集天平(1)數(shù)據(jù)，并繪制實施重量變化曲線圖；

所述控制器根據(jù)采集頻率和重量增量實時計算流量，并繪制流量曲線圖。

10.一種封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項所述的封閉式碘氣態(tài)工質(zhì)流量測試裝置，方法包括如下步驟：

S1、將碘儲箱(18)中的固態(tài)碘工質(zhì)加熱至氣態(tài)碘工質(zhì)；

S2、所述氣態(tài)碘工質(zhì)經(jīng)送氣管路和節(jié)流閥(14)的節(jié)流后進(jìn)入碘工質(zhì)流量測試模塊；

S3、進(jìn)入所述碘工質(zhì)流量測試模塊的氣態(tài)碘工質(zhì)經(jīng)過絕緣器(8)和螺旋形的柔性毛細(xì)氣管(9)進(jìn)入碘貯罐(4)；

S4、進(jìn)入所述碘貯罐(4)內(nèi)的氣體在碘貯罐(4)的內(nèi)壁凝結(jié)；

S5、天平(1)實時采集碘貯罐(4)的重量增量；

S6、所述控制器通過采集頻率和重量變化，實時繪制碘貯罐(4)重量變化，計算碘工質(zhì)實時流量(mg/s)，并對采集和計算的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；

S7、測試完成后，控制器控制關(guān)閉第一隔離閥(7)和第二隔離閥(15)，所述柔性毛細(xì)氣管(9)和送氣管路持續(xù)加熱，打開第一排放閥(11)和第二排放閥，氣態(tài)碘工質(zhì)排放完畢后關(guān)閉第一排放閥(11)和第二排放閥。