[发明专利]一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置

权利要求书

1.一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，包括高压驱动气源、绝热预冷槽、标准储氢罐、供给储氢罐、低温液氢泵组、过冷箱、真空冷箱、被检流量计、特排管道、高精度称重单元和配套管路，其特征在于：

所述高压驱动气源、绝热预冷槽、标准储氢罐均有两个，每个高压驱动气源的出口连接一个绝热预冷槽，所述绝热预冷槽气管出口端通过管路与标准储氢罐相连；所述标准储氢罐包括标准液氢储A罐和标准液氢储B罐；

所述标准液氢储A罐的出液口与低温液氢泵组的进口相连，低温液氢泵组的出口与过冷箱的气管入口相连，过冷箱的气管出口与被检流量计入口相连，被检流量计的出口与标准液氢储B罐的进液口相连；

所述标准液氢储B罐的出液口通过反液管路与标准液氢储A罐的进液口、供给储氢罐的进液口相连接；

所述标准液氢储A罐、供给储氢罐的排气阀通过汇管与所述特排管道相连，标准液氢储B罐的排气阀通过软管与所述特排管道相连；

所述供给储氢罐的出液口通过汇管分别与标准液氢储A罐和标准液氢储B罐的加液口相连；

所述标准液氢储B罐设置在高精度称重单元上；

所述的标准储氢罐内设置有氦气扩散器和液氢扩散器；

采用以下方式产生标准流量：

打开供给储氢罐的出液口阀门和标准液氢储A罐、标准液氢储B罐的加液口阀门，并完成液氢充装；

关闭供给储氢罐的出液口阀门和标准液氢储A罐、标准液氢储B罐的加液口阀门，打开标准液氢储A罐的进出液口阀门、标准液氢储B罐的进出液口阀门；

开启低温液氢泵组，驱动标准液氢储A罐中的液氢通过出液口，依次流经低温液氢泵组、过冷箱、被检流量计、标准液氢储B罐，再通过反液管路返回至标准液氢储A罐；

关闭标准液氢储B罐的出液口阀门和标准液氢储A罐的进液口阀门、打开供给储氢罐的进液口阀门，使返液管路中的液氢流向供给储氢罐中；标准液氢储A罐中的液氢流经被检流量计表后向高精度称重单元上的标准液氢储B罐持续加液，从而产生一个液氢的标准累积流量；

关闭准液氢储B罐的进液口阀门，将关闭标准液氢储B罐出液口阀门的时间点作为装置计时的起始点t₀，此时高精度称重单元测得标准液氢储B罐的质量为m₀；关闭标准液氢储B罐进液口阀门的时间点作为计时的截止点t₁，此时标准液氢储B罐的质量为m₁；

标准液氢流量Q_Β由标准液氢储B罐加液前后的质量差Δm_Β和加液时间Δt计算得到。

2.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述被检流量计设置在真空冷箱内。

3.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述高压驱动气源采用低温高压氦气源，由高压气瓶配合压缩机组成，用于对整个液氢流量标准装置进行吹扫及预冷。

4.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述的过冷箱内装有液氮或液氦，对过冷箱内测试管路进行强制降温。

5.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述标准液氢储B罐的离合机构，采用双层真空绝热快速插拔的形式，用于减少系统的漏热、避免对标准液氢储B罐质量测量结果的影响。

6.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述的供给储氢罐通过自增压装置配合液位计、压力表，实现对标准储氢罐内的液氢及时补充。

7.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述低温液氢泵组管路上设置有比例调节阀，用于获得不同大小的检定流量点，实现无级调节。

8.根据权利要求1所述的一种液氢泵驱动的质量法液氢流量标准装置，其特征在于：

所述液氢流量标准装置所有的传感信号和流量信号，通过统一的软件平台进行接收、存储和运算，生成检定技术报告的同时，对系统整体的功能进行实时监测和安全预警。