技术领域
[0001] 本实用新型涉及检测技术领域，具体地说是一种用于制冷工质
超临界状态换热性能研究的测试系统。
背景技术
[0002] 目前，对用于研究制冷介质超临界状态换热性能的试验段(制冷工质通过的某段管道)，根据研究需要，要控制试验段的入口压
力、入口
温度及工质流量。现有测试系统对试验段的入口压力、入口温度及工质流量的控制
精度较低且不够稳定，影响研究结果。因此，
现有技术有待改进。实用新型内容
[0003] 本实用新型针对上述存在的问题，提供一种用于制冷工质超临界状态换热性能研究的测试系统，该测试系统的控制精度高且稳定。
[0004] 本实用新型为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
[0005] 一种用于制冷工质超临界状态换热性能研究的测试系统，包括由管道依次连通形成回路的高压
柱塞泵、流量计、加热器、用于研究制冷介质超临界状态换热性能的试验段、试验段节流
阀、
冷凝器、储液罐和
过冷器；所述过冷器连接高压柱塞泵入口，所述高压柱塞泵出口连接流量计入口；还包括设于高压柱塞泵出口的储能器、设于试验段入口的压力
传感器与温度传感器、旁通
节流阀、流量
控制器、压力控制器和
温度控制器；所述旁通节流阀一端通过管道连接储能器出口，另一端通过管道连接冷凝器入口；所述流量控制器分别连接流量计与试验段节流阀；所述压力控制器分别连接
压力传感器与旁通节流阀；所述温度控制器分别连接温度传感器与加热器；冷凝器入口前管道内的制冷工质呈气液两相状态。
[0006] 优选地，所述高压柱塞泵为多泵头的
隔膜泵，其出口脉动比较小。
[0007] 优选地，所述旁通节流阀和试验段节流阀为高压高温调节阀。
[0008] 优选地，所述冷凝器入口处设有工质充注口。
[0009] 通过工质充注口，向测试系统充注一定量的制冷工质。根据测试要求，需要控制试验段的入口压力、入口温度及工质流量。
[0010] 开启高压柱塞泵，高压柱塞泵的额定流量要大于试验段所需要的流量。多泵头的高压柱塞泵的出口
压力脉动通过储能器减缓。通过调节旁通节流阀的开度，来控制试验段入口的压力：试验段入口的压力传感器将压力
信号传递给压力控制器，压力控制器输出相应的信号给旁通节流阀，进而控制节流阀
门开度的大小，直至压力稳定在设定值。
[0011] 在控制稳定的入口压力下，试验段节流阀调节开度，控制试验段所需要的工质流量。流过试验段的工质流量由流量控制器控制试验段节流阀来调节：流量计将流量信号传递给流量控制器，流量控制器输出相应的信号给试验段节流阀，进而控制试验段节流阀门开度的大小，直至流量稳定在设定值。
[0012] 为保证流量计测量的准确性，必须保证流量计前的液体为过冷液体，因此，流量计安装在加热器前。
[0013] 入口温度的控制通过加热器中的电加热输出实现：试验段入口的温度传感器将温度信号传递给温度控制器，温度控制器输出相应的信号给加热器，进而控制电加热输出的大小，直至平衡。
[0014] 旁通节流阀和试验段节流阀的选型都应该要合适，除了保证调节精度外，还能够让阀后的压力下降到常温(冷凝器冷源的进口温度)所对应饱和压力，以保证阀后的制冷工质处于气液两相的状态，这样节流阀后的工质是可压缩的，在冷凝器冷源温度稳定的情况下，对于整个测试系统，相当有了一个定压点，让两个节流阀都在稳定的阀后压力下进行调节，从而保证系统的
稳定性和可控性。
[0015] 冷凝器的作用在于把节流后的气液两相状态工质冷凝成液体工质。冷凝器可以采用
风冷或
水冷或其它冷却方式，其冷却温度可控也可不控，冷源如果直接采用环境，当天的
环境温度不会发生突变，冷凝器只需要设计得足够大，能把
热能散发出来，那冷凝温度就会在稳定的某一个值(通常会比环境温稍高)，那压力就会稳定在冷凝温度所对应的压力值。
[0016] 储液罐的作用是用来储存系统多余的制冷工质，使得制冷工质充注量在一个比较大的范围值，同时储液罐也用于保证进入过冷器的工质是纯液体状态。
[0017] 过冷器的作用在于控制进入高压柱塞泵的液体工质温度为一个稳定值，以保证后面电加热控制的稳定性，同时也保证高压柱塞泵的
工作温度。
[0018] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
[0019] 本实用新型利用液体不可压缩的原理，采用高压柱塞泵把压力升高，以解决普通
压缩机无法达到高压的问题，然后利用储能器(
缓冲器)把由高压柱塞泵带来的压力脉动尽可能的降低，再通过旁通流量的方法把试验前的入口压力控制精度及稳定性大大的提高了。
[0020] 旁通节流阀用于控制入口压力，试验段节流阀用于控制流量，两个节流阀后的工质为气液两相的状态，以保证系统有膨胀的空间，以起到定压的作用。
[0021] 本实用新型在系统中建立一个可膨胀的空间(冷凝器)，其膨胀压力完全受冷凝温度影响，通过冷却温度的控制，可以保证高压柱塞泵的入口压力的稳定性，对整个系统而言，相当于有了一个定压点，从而保证了整个系统的压力稳定性和可控性。
附图说明
[0022] 图1为本实用新型一种用于制冷工质超临界状态换热性能研究的测试系统的原理图；
[0023] 其中，1-高压柱塞泵，2-流量计，3-加热器，4-试验段，5-试验段节流阀，6-冷凝器，7-储液罐、8-过冷器，9-储能器，10-压力传感器，11-温度传感器、12-旁通节流阀、13-流量控制器，14-压力控制器，15-温度控制器，16-工质充注口。
具体实施方式
[0024] 以下结合附图对本实用新型的
实施例作详细描述。
[0025] 参见图1，一种用于制冷工质超临界状态换热性能研究的测试系统，包括由管道依次连通形成回路的高压柱塞泵1、流量计2、加热器3、用于研究制冷介质超临界状态换热性能的试验段4、试验段节流阀5、冷凝器6、储液罐7和过冷器8。过冷器8连接高压柱塞泵1入口，高压柱塞泵1出口连接流量计2入口。本实用新型还包括设于高压柱塞泵1出口的储能器9、设于试验段4入口的压力传感器10与温度传感器11、旁通节流阀12、流量控制器13、压力控制器14和温度控制器15。旁通节流阀12一端通过管道连接储能器9出口，另一端通过管道连接冷凝器6入口。流量控制器13分别连接流量计2与试验段节流阀5。压力控制器14分别连接压力传感器10与旁通节流阀12。温度控制器15分别连接温度传感器11与加热器3。冷凝器
6入口前管道内的制冷工质呈气液两相状态。
[0026] 旁通节流阀12和试验段节流阀5为电动调节阀。
[0027] 冷凝器6入口处设有工质充注口16。
[0028] 通过工质充注口16，向测试系统充注一定量的制冷工质。根据测试要求，需要控制试验段4的入口压力、入口温度及工质流量。
[0029] 开启高压柱塞泵1，高压柱塞泵1的额定流量要大于试验段4所需要的流量。高压柱塞泵1的出口压力脉动通过储能器9减缓。通过调节旁通节流阀12的开度，来控制试验段4入口的压力：试验段4入口的压力传感器10将压力信号传递给压力控制器14，压力控制器14输出相应的信号给旁通节流阀12，进而控制节流阀门开度的大小，直至压力稳定在设定值。
[0030] 在控制稳定的入口压力下，试验段节流阀5调节开度，控制试验段4所需要的工质流量。流过试验段4的工质流量由流量控制器13控制试验段节流阀5来调节：流量计2将流量信号传递给流量控制器13，流量控制器13输出相应的信号给试验段节流阀5，进而控制试验段节流阀门开度的大小，直至流量稳定在设定值。
[0031] 为保证流量计2测量的准确性，必须保证流量计2前的液体为过冷液体，因此，流量计2安装在加热器3前。
[0032] 入口温度的控制通过加热器3中的电加热输出实现：试验段4入口的温度传感器11将温度信号传递给温度控制器15，温度控制器15输出相应的信号给加热器3，进而控制电加热输出的大小，直至平衡。
[0033] 旁通节流阀12和试验段节流阀5的选型都应该要合适，能够让阀后的压力下降到常温(冷凝器冷源的进口温度)，以保证阀后的液体处于气液两相的状态，这样节流阀后的工质是可压缩的，在冷凝器冷源温度稳定的情况下，对于整个测试系统，相当有了一个定压点，让两个节流阀都在稳定的阀后压力下进行调节，从而保证系统的稳定性和可控性。
[0034] 冷凝器6的作用在于把节流后的气液两相状态工质冷凝成液体工质。冷凝器6可以采用风冷或水冷或其它冷却方式，其冷却温度可控也可不控，冷源如果直接采用环境，当天的环境温度不会发生突变，冷凝器6只需要设计得足够大，能把热能散发出来，那冷凝温度就会在稳定的某一个值(通常会比环境温稍高)，那压力就会稳定在冷凝温度所对应的压力值。
[0035] 储液罐7的作用是用来储存系统多余的制冷工质，使得制冷工质充注量在一个比较大的范围值，同时储液罐7也用于保证进入过冷器的工质是纯液体状态。
[0036] 过冷器8的作用在于控制进入高压柱塞泵1的液体工质温度为一个稳定值，以保证后面电加热控制的稳定性，同时也保证高压柱塞泵1的工作温度。
[0037] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
[0038] 本实用新型利用液体不可压缩的原理，采用高压柱塞泵把压力升高，以解决普通压缩机无法达到高压的问题，然后利用储能器(缓冲器)把由高压柱塞泵带来的压力脉动尽可能的降低，再通过旁通流量的方法把试验前的入口压力控制精度及稳定性大大的提高了。
[0039] 旁通节流阀用于控制入口压力，试验段节流阀用于控制流量，两个节流阀后的工质为气液两相的状态，以保证系统有膨胀的空间，以起到定压的作用。
[0040] 本实用新型在系统中建立一个可膨胀的空间(冷凝器)，其膨胀压力完全受冷凝温度影响，通过冷却温度的控制，可以保证高压柱塞泵的入口压力的稳定性，对整个系统而言，相当于有了一个定压点，从而保证了整个系统的压力稳定性和可控性。
[0041] 惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型
权利要求及实用新型
说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，
摘要部分和标题仅是用来辅助
专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。
