一种低温高压密封试验装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114544083A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202011334064.7(22)申请日2020.11.24(71)申请人北京航天试验技术研究所地址100074北京市丰台区云岗田城中里1号(72)发明人郭嘉翔陈静杨晓阳(51)Int.Cl.G01M3/02(2006.01)G01M7/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种低温高压密封试验装置(57)摘要一种低温高压密封试验装置，属于低温工程与低温技术领域。包括可上下移动的钢管、外套螺母、球形接头、焊接接管咀、六角螺栓、六角螺母、腔体连接钢管、试验杜瓦上盖、试验杜瓦保温层筒体、试验腔上盖法兰、试验腔腔体、待测物体、低温介质加注管路和低温介质放空管路。该系统可使用液氮、液氢、液氦、液氖等低温介质，将待测物体放于试验腔内，用于评估待测物体在低温环境下的可靠性或物理化学性质。该密封试验系统结构简单，经济性和安全性良好。CN114544083ACN114544083A权利要求书1/1页1.一种低温高压密封试验装置，包括可上下移动的钢管(1)、外套螺母(2)、球形接头(3)、焊接接管咀(4)、六角螺栓(5)、六角螺母(6)、腔体连接钢管(7)、试验杜瓦上盖(8)、试验杜瓦保温层筒体(9)、试验腔上盖法兰(10)、试验腔腔体(11)、待测物体(12)、低温介质加注管路(13)、低温介质放空管路(14)，其特征在于：待测物体(12)与可上下移动的钢管(1)连接，试验杜瓦上盖(8)与试验杜瓦保温层筒体(9)使用六角螺栓(5)和六角螺母(6)紧密连接，试验腔上盖法兰(10)与试验腔腔体(11)使用六角螺栓(5)和六角螺母(6)紧密连接，球形接头(3)插入焊接接管咀(4)中，并使用外套螺母(2)和焊接接管咀(4)紧密连接，通过低温介质加注管路(13)向试验杜瓦保温层筒体(9)中加注低温介质。2CN114544083A说明书1/2页一种低温高压密封试验装置技术领域[0001]本发明涉及在低温、超低温温区的冲击试验或浸泡试验中所使用的放置待测物体并在其中进行试验的试验装置。背景技术[0002]为了适应航天工业发展的需求，需要在液氢温区(约20K)对一些传感器、密封件进行环境适应性试验或可靠性试验，或者对某些物质在液氢温区的物理化学性质进行测定。[0003]在传统方法中，如果使用制冷机来实现所要求的低温环境，其优点是试验持续时间长、安全性好等，但是存在初期投资大、系统复杂、能耗高，而且温度场不均匀等缺点；如果使用液氢、液氦等低温介质浸泡来实现低温环境，其优点是系统简单、成本较低，但其缺点是试验时间有限、存在低温液体泄露等事故隐患。目前我国常用的低温试验手段是低温介质浸泡，由于低温下受材料热胀冷缩的影响，普通的管路法兰连接容易出现泄露，所以浸泡于低温介质中的试验装置所用管路多采用焊接连接，或者采用较复杂的低温密封法兰，如《低温贮箱穿舱测试密封法兰》中所述(授权公告号CN203585318U，申请号201320774852.7)。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种液氢温区下结构简单、密封有效的试验装置及其试验方法，并保证试验质量、提高试验效率。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0005]一种适用于液氢温区的密封试验装置，包括试验杜瓦和内部构件，其特征在于：所述的试验杜瓦用于提供一个持续的低温介质环境，所述的试验杜瓦为一个含保温层筒体和上盖的密封容器，所述的保温层筒体可以是发泡绝热，也可以是真空绝热或真空多层绝热，所述的保温层筒体为压力容器，采用0Cr18Ni9合金钢制成，其内充装了一定压力的低温介质，可以是液氮、液氢或液氦。所述的上盖为圆形法兰，采用0Cr18Ni9合金钢制成，通过六角螺栓与螺母与筒体上部的法兰连接并密封。所述的上盖分布有若干圆形通孔，所述的圆形通孔之一中插入一根采用0Cr18Ni9合金钢制成的钢管，并采用承插焊接，作为低温介质的加注管路；所述的圆形通孔之一中插入一根采用0Cr18Ni9合金钢制成的钢管，并采用承插焊接，作为低温介质气化后的放空管路；所述的圆形通孔之一中插入一根采用0Cr18Ni9合金钢制成的钢管，并采用承插焊接，所述的钢管下端与试验腔腔体焊接连接，并与腔体内部连通；所述的圆形通孔之一与一个焊接接管咀对焊连接，所述的焊接接管咀中插入一根采用0Cr18Ni9合金钢制成的钢管，所述的钢管可在焊接接管咀中无阻碍地上下移动；所述的可上下移动的钢管上端与一个球形接头采用承插焊接固定，所述的球形接头与焊接接管咀通径一致；所述的可上下移动的钢管下端与试验腔的上盖法兰采用承插焊接，并与腔体内部连通；所述的可上下移动的钢管长度由所述的焊接接管咀和所述的试