車(chē)用LNG焊接低溫絕熱氣瓶靜態(tài)蒸發(fā)率快速檢測(cè)方法的研究

張建斌 ，劉宇 ，殷齊平 ，王雄 ，劉洋

（1.北京華拓綠能科技有限公司，北京 102447；2.烏海市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

1 車(chē)用LNG焊接低溫絕熱氣瓶靜態(tài)蒸發(fā)率的檢測(cè)現(xiàn)狀

TSG R0006-2014《氣瓶安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》明確規(guī)定，車(chē)用焊接絕熱氣瓶每3年檢驗(yàn)1次。但車(chē)用絕熱氣瓶特有的夾層保溫結(jié)構(gòu)，使對(duì)氣瓶本身檢驗(yàn)的難度很大，目前相應(yīng)的檢驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還未頒布，各省市積極投入研究車(chē)用焊接絕熱氣瓶的檢驗(yàn)，部分省份已制定相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)作為檢驗(yàn)依據(jù)。

目前車(chē)用LNG氣瓶檢驗(yàn)分為2種方式：將氣瓶拆卸下來(lái)的離線檢驗(yàn)和不拆卸氣瓶的在線檢驗(yàn)。車(chē)用LNG氣瓶通過(guò)配套的鋼架固定結(jié)構(gòu)與車(chē)輛連接，檢驗(yàn)時(shí)，若將氣瓶拆卸下來(lái)成本非常高，而且拆裝過(guò)程中有損傷氣瓶的風(fēng)險(xiǎn)，所以目前在線不拆卸檢驗(yàn)的方式更受用戶(hù)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的歡迎。根據(jù)GB/T 18443.5-2010《真空絕熱深冷設(shè)備性能試驗(yàn)方法 第5部分：靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)量》，要以液氮為試驗(yàn)介質(zhì)。而LNG車(chē)輛都是單一能源，如果按照標(biāo)準(zhǔn)要求的方法，必須將被檢驗(yàn)的氣瓶進(jìn)行氮?dú)庵脫Q、還需要配備液氮、LNG儲(chǔ)存設(shè)備，顯然這比較困難。

目前靜態(tài)蒸發(fā)率檢測(cè)有兩種方法，一是稱(chēng)重法，二是流量計(jì)法。如果采用稱(chēng)重法則勢(shì)必要將氣瓶拆卸檢測(cè)，并且稱(chēng)重法的精度等級(jí)較低，人為移動(dòng)或晃動(dòng)氣瓶都將影響試驗(yàn)結(jié)果，因此不推薦使用稱(chēng)重法。采用流量計(jì)法測(cè)量也存在諸多弊端：基本都是單獨(dú)使用質(zhì)量流量計(jì)，配積算儀、大氣壓計(jì)、環(huán)境溫度計(jì)、環(huán)境濕度計(jì)，同時(shí)還無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量到流量計(jì)入口的壓力和溫度參數(shù)，并且所有的試驗(yàn)數(shù)值都需要人為手工記錄，試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)再進(jìn)行公式計(jì)算得出靜態(tài)蒸發(fā)率值。這就造成儀器設(shè)備種類(lèi)繁多、人工成本高、計(jì)算易出錯(cuò)、記錄數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。檢測(cè)過(guò)程均為單機(jī)單工位檢測(cè)，1臺(tái)設(shè)備只能檢驗(yàn)1只氣瓶，工作效率較低。

因此，靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀是近3年行業(yè)內(nèi)在原有單獨(dú)流量計(jì)法檢測(cè)的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的一款新產(chǎn)品。

2 行業(yè)內(nèi)靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀的不足之處

雖然目前國(guó)內(nèi)個(gè)別檢測(cè)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始使用靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀，但是現(xiàn)行的設(shè)備中還有很多不能滿足GB/T 18443.5-2010《真空絕熱深冷設(shè)備性能試驗(yàn)方法 第5部分：靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)量》的標(biāo)準(zhǔn)要求，例如:

（1）標(biāo)準(zhǔn)中要求應(yīng)設(shè)置升溫裝置，一般質(zhì)量流量計(jì)的使用溫度范圍是5～45℃，升溫裝置的設(shè)置首先保證了流量計(jì)不受損壞，其次可以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本文論述的設(shè)備設(shè)置了自動(dòng)/手動(dòng)升溫器，與軟件控制系統(tǒng)和傳感器配合使用，可自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)置升溫器開(kāi)啟的溫度值。

（2）環(huán)境大氣壓值和對(duì)應(yīng)介質(zhì)的物性參數(shù)是參與到靜態(tài)蒸發(fā)率計(jì)算的，國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的設(shè)備均采用表框計(jì)算，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，本文所述設(shè)備軟件中設(shè)置了中國(guó)各個(gè)地區(qū)大氣壓范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)，在不同地區(qū)的使用過(guò)程中，會(huì)依據(jù)大氣壓傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的數(shù)值參與公式計(jì)算，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）標(biāo)準(zhǔn)要求兩個(gè)24h的結(jié)果誤差不能大于5%，目前國(guó)內(nèi)設(shè)備不具備結(jié)果的對(duì)比功能。

（4）還有很多不便于開(kāi)展檢驗(yàn)工作之處，例如沒(méi)有燃?xì)鈭?bào)警裝置，使用天然氣作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)一旦管路有泄漏，存在極大的安全隱患；試驗(yàn)介質(zhì)單一，只能使用氮?dú)庾鳛樵囼?yàn)介質(zhì)，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)車(chē)用LNG氣瓶的不拆卸在線檢測(cè)等。

針對(duì)上述不足，從硬件和軟件兩方面提出改進(jìn)意見(jiàn)，在充分滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，進(jìn)一步提升產(chǎn)品與實(shí)際檢驗(yàn)的符合程度，提升智能化數(shù)據(jù)的處理水平。

3 硬件開(kāi)發(fā)

我們?cè)诔浞纸庾xGB/T 18443.1-2010《真空絕熱深冷設(shè)備性能試驗(yàn)方法 第1部分：基本要求》和GB/T 18443.5-2010《真空絕熱深冷設(shè)備性能試驗(yàn)方法 第5部分：靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)量》的基礎(chǔ)上，研發(fā)了適合不拆卸氣瓶、試驗(yàn)介質(zhì)為L(zhǎng)NG和液氮雙介質(zhì)可選、可移動(dòng)測(cè)量的靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀。

測(cè)試儀采用雙箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將電器元件和氣體管路部件分箱體放置，集成加熱升溫裝置、流量計(jì)入口溫度、流量計(jì)入口壓力、質(zhì)量流量計(jì)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、環(huán)境大氣壓等傳感器。通過(guò)控制裝置控制試驗(yàn)進(jìn)程，采用射頻技術(shù)將測(cè)量到的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、流量計(jì)入口壓力、流量計(jì)入口溫度、環(huán)境大氣壓、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度等數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲僮髦鳈C(jī)，檢測(cè)人員無(wú)需到檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，在操作主機(jī)上即可控制設(shè)備工作，并能實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)保存試驗(yàn)記錄，一鍵生成試驗(yàn)報(bào)告，大大節(jié)省了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

質(zhì)量流量計(jì)采用天然氣為介質(zhì)標(biāo)定，設(shè)備可以適用于LNG車(chē)輛直接進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)需氮?dú)庵脫Q，這樣就滿足了氣瓶不拆卸在線檢測(cè)的目的。同時(shí)，每臺(tái)靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀可以同時(shí)對(duì)2只LNG氣瓶進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率可提升1倍。

圖1為靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀檢驗(yàn)過(guò)程頁(yè)面。圖2～3為結(jié)構(gòu)示意圖。

4 信號(hào)采集及軟件開(kāi)發(fā)

靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀軟件系統(tǒng)是在window7操作系統(tǒng)下，基于INTOUCH編程軟件，采用QuickScript語(yǔ)言開(kāi)發(fā)而成，軟件實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)要流程圖見(jiàn)圖4。

（1）結(jié)果預(yù)判。靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀的結(jié)果預(yù)判功能，是在氣瓶流量穩(wěn)定后，根據(jù)當(dāng)前的瞬時(shí)流量推算24h后的靜態(tài)蒸發(fā)率值，此數(shù)據(jù)對(duì)試驗(yàn)人員初步判定氣瓶是否合格具有重要作用。如果預(yù)判值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)合格標(biāo)準(zhǔn)，那么就可以不再繼續(xù)做完24h試驗(yàn)，可先進(jìn)行抽真空或氦質(zhì)譜檢漏的工作，這樣進(jìn)一步節(jié)省了對(duì)不合格氣瓶檢測(cè)的周期。

圖1 靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀檢驗(yàn)過(guò)程頁(yè)面

（2）信號(hào)處理及傳輸。在設(shè)計(jì)初期，我們采用了WIFI中繼器的數(shù)據(jù)傳輸模式，其工作原理是將所有檢測(cè)單元的WIFI信號(hào)與中繼器連接，中繼器再與操作主機(jī)連接，形成數(shù)據(jù)的通訊。但是在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在諸多問(wèn)題，比如信號(hào)不穩(wěn)定，斷開(kāi)連接后需要人為手動(dòng)重新連接和設(shè)定，使用不方便，因此我們對(duì)信號(hào)的傳輸方式做了調(diào)整。靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀中的所有傳感器的輸出信號(hào)均為4～20mA。使用12位精度的西門(mén)子PLC采集模塊，采集并控制所有傳感器輸 出 的4～20mA信號(hào)。PLC將信號(hào)輸送給無(wú)線發(fā)射模塊，該種形式的模塊具有信號(hào)強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。PLC與操作主機(jī)通過(guò)雙向工業(yè)485通訊，主機(jī)先向PLC發(fā)射信號(hào)，提出接受數(shù)據(jù)的要求，PLC接收到主機(jī)的命令信號(hào)后給主機(jī)反饋相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。然后操作主機(jī)中的上位機(jī)軟件（INTOUCH）訪問(wèn)PLC，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示在對(duì)應(yīng)的屏幕位置上，即完成數(shù)據(jù)的處理和傳輸。

軟件系統(tǒng)中錄入了環(huán)境大氣壓在80～120KPa范圍之內(nèi)所有與試驗(yàn)介質(zhì)相關(guān)并且參與靜態(tài)蒸發(fā)率計(jì)算的物性參數(shù)，檢驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境大氣壓數(shù)值，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相對(duì)應(yīng)的物性參數(shù)參與計(jì)算，滿足了國(guó)內(nèi)所有地區(qū)的實(shí)際的使用工況。

系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)比兩個(gè)24h的試驗(yàn)結(jié)果，若誤差小于5%，則以第2個(gè)24h為最終結(jié)果，若誤差大于5%，則自動(dòng)開(kāi)始做3個(gè)24h測(cè)試，并以此結(jié)果作為最終結(jié)果。

圖2 氣體管路示意圖

圖3 電器元件示意圖

圖4 靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試系統(tǒng)檢驗(yàn)流程圖

（3）平板交互。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)氣瓶檢驗(yàn)流程的快速和無(wú)紙化檢驗(yàn)，系統(tǒng)中配置了可以與操作主機(jī)交互的平板電腦，在平板電腦上根據(jù)當(dāng)?shù)貙?duì)氣瓶檢驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)定制作成檢驗(yàn)的記錄和報(bào)告模板，操作人員在檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)可將實(shí)際檢驗(yàn)情況直接錄入平板電腦，無(wú)需紙質(zhì)記錄。平板電腦與操作主機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的傳輸交互，用平板電腦記錄的氣瓶信息、檢驗(yàn)情況均可一鍵傳輸給操作主機(jī)，并在主機(jī)上形成數(shù)據(jù)庫(kù)和氣瓶全流程檢驗(yàn)報(bào)告，大大節(jié)省了填寫(xiě)記錄和報(bào)告的時(shí)間，進(jìn)一步降低檢驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）電子審批。測(cè)試結(jié)束后，系統(tǒng)將檢測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)報(bào)告上傳至云服務(wù)器，在云服務(wù)器生成不可修改的檢驗(yàn)報(bào)告，通過(guò)軟件選擇試驗(yàn)和審核人員，系統(tǒng)將自動(dòng)將報(bào)告?zhèn)鬟f給相關(guān)人員，并設(shè)置強(qiáng)制閱覽后才可點(diǎn)擊提交或?qū)徟?，并設(shè)置電子簽名，除檢驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公外，在報(bào)告審批過(guò)程中同樣實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公，報(bào)告審批流程全程在云服務(wù)器上完成，減少報(bào)告在審批人之間的流轉(zhuǎn)，進(jìn)一步有效降低報(bào)告的審閱周期。

通過(guò)上述硬件和軟件的開(kāi)發(fā)，使靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀充分符合GB/T 18443.1-2010和GB/T 18443.5-2010的要求。

5 試驗(yàn)室性能測(cè)試

為了驗(yàn)證靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們?cè)谠囼?yàn)室使用3支275L車(chē)用LNG氣瓶和1支195L立式工業(yè)低溫瓶分別采用靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀和稱(chēng)重法進(jìn)行了多次對(duì)比試驗(yàn)。其中3支LNG氣瓶的試驗(yàn)在北京進(jìn)行，1支立式工業(yè)低溫瓶的試驗(yàn)在包頭進(jìn)行。

（1）試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)。試驗(yàn)方法：試驗(yàn)室的測(cè)試均為單獨(dú)氣瓶測(cè)試，車(chē)用LNG氣瓶采用LNG為試驗(yàn)介質(zhì)，立式工業(yè)低溫瓶采用液氮為試驗(yàn)介質(zhì)，測(cè)試環(huán)境溫度保持在16℃。稱(chēng)重法所采用的地秤為梅特勒-托利多（常州）測(cè)量技術(shù)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為PNM1/2-0808-560的電子地上衡，分度值為0.2kg。將瓶?jī)?nèi)的液體充至額定充滿量，僅打開(kāi)放空閥，關(guān)閉其它所有閥門(mén)，靜置24h，使瓶?jī)?nèi)液體達(dá)到熱平衡，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)分別為48h，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

（2）數(shù)據(jù)對(duì)比及分析。根據(jù)表1的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)以下兩種途徑進(jìn)行比較分析：①兩種試驗(yàn)方法的數(shù)據(jù)對(duì)比。通過(guò)對(duì)上述4支氣瓶進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果顯示傳統(tǒng)稱(chēng)重法測(cè)量的試驗(yàn)結(jié)果與靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀自動(dòng)計(jì)算的結(jié)果十分接近， 其誤差均在5%以?xún)?nèi)，借鑒GB/T 18443.5-2010，其中規(guī)定兩個(gè)24h測(cè)量的靜態(tài)蒸發(fā)率結(jié)果變化范圍應(yīng)小于5%，實(shí)際用兩種方法測(cè)量的結(jié)果誤差均小于5%，因此證明靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀測(cè)試的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。②靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀第1個(gè)24h和第2個(gè)24h試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比。通過(guò)上述4支氣瓶靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀兩個(gè)24h測(cè)量結(jié)果來(lái)看，變化誤差均小于5%，同時(shí)結(jié)合焊接絕熱氣瓶檢驗(yàn)的實(shí)際現(xiàn)狀，我們認(rèn)為測(cè)量24h就能夠說(shuō)明氣瓶的絕熱性能，從而縮短了檢驗(yàn)周期，實(shí)現(xiàn)了在線快速檢測(cè)。

表1 試驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)

6 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的最大區(qū)別在于，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，參與計(jì)算的環(huán)境溫度、濕度、大氣壓的變化不大，而現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)中，不同地區(qū)、不同時(shí)間的環(huán)境溫度、濕度、大氣壓不一致，因此現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的綜合環(huán)境更為復(fù)雜。

在線檢測(cè)需要先將車(chē)輛上的LNG氣瓶充滿至額定充滿率，然后將車(chē)輛停放至指定的試驗(yàn)地點(diǎn)，一般在檢測(cè)站附近會(huì)有定點(diǎn)加液站，距離在2～3km左右，在這個(gè)短距離的車(chē)輛行駛階段，僅消耗1～2L液化天然氣，對(duì)檢測(cè)的影響微乎其微，我們認(rèn)為可以接受。

為了驗(yàn)證靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀的可靠性和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能力，在烏海市特種設(shè)備檢測(cè)中心的氣瓶檢測(cè)基地，對(duì)100只車(chē)用LNG氣瓶做了不拆卸氣瓶的在線檢測(cè)，試驗(yàn)介質(zhì)使用LNG，選取其中10只氣瓶的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（1）測(cè)試過(guò)程。車(chē)輛充滿LNG停放至指定位置后，打開(kāi)放空閥，關(guān)閉其它所有閥門(mén)靜置24h，連接靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀，在操作主機(jī)上點(diǎn)擊“試驗(yàn)開(kāi)始”，開(kāi)始進(jìn)行靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為24h。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖5、6所示。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)

圖6 現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)

（2）測(cè)試數(shù)據(jù)。測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔，自動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、環(huán)境大氣壓、環(huán)境濕度、環(huán)境溫度、流量計(jì)入口溫度、流量計(jì)入口壓力。這些數(shù)據(jù)自動(dòng)保存為excel格式文檔，并存于操作主機(jī)E盤(pán)的根目錄下，試驗(yàn)結(jié)束后能夠自動(dòng)計(jì)算24h的靜態(tài)蒸發(fā)率結(jié)果。

10只車(chē)用LNG氣瓶的檢驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

表2 現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果

由于目前國(guó)家還沒(méi)有頒布關(guān)于低溫氣瓶定期檢驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本次試驗(yàn)根據(jù)DB35/T 1517《汽車(chē)用液化天然氣焊接絕熱氣瓶定期檢驗(yàn)規(guī)則》第8.2.3.5條的規(guī)定：液化天然氣靜態(tài)蒸發(fā)率計(jì)算值不大于3%/d，絕熱性能為合格。因此該10只氣瓶的試驗(yàn)結(jié)果均合格。

檢驗(yàn)記錄及報(bào)告輸出。系統(tǒng)自動(dòng)生成的檢驗(yàn)記錄如圖7所示，一鍵生成的檢驗(yàn)報(bào)告如圖8所示。

（1）極端環(huán)境下測(cè)試。為了驗(yàn)證靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀在高溫和低溫環(huán)境下的使用情況，分別將設(shè)備于7月份放在烏海和12月份放在沈陽(yáng)進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)，烏海在7月份白天的溫度高達(dá)40℃，沈陽(yáng)在12月份的最低溫度低至-25℃，通過(guò)實(shí)際測(cè)試，設(shè)備均能正常工作，無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生。

（2）測(cè)試結(jié)論。靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀及主機(jī)持續(xù)運(yùn)行96h，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，沒(méi)有出現(xiàn)死機(jī)、黑屏等故障；靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀能夠持續(xù)自動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠顯示試驗(yàn)結(jié)果預(yù)判值；24h試驗(yàn)結(jié)束后，能自動(dòng)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果，并判斷是否合格；能夠一鍵自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告；1臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)檢測(cè)2只氣瓶，提高了工作效率；可在極端環(huán)境溫度下正常工作；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的環(huán)境完全符合GB/T 18443.1-2010和GB/T 18443.5-2010的要求，所有硬件、軟件均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，可以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的真實(shí)、準(zhǔn)確、有效。

7 經(jīng)濟(jì)性和安全性分析

（1）經(jīng)濟(jì)性。靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀的研發(fā)充分滿足了GB/T 18443.5-2010標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足了車(chē)用LNG氣瓶不拆卸在線檢測(cè)的實(shí)際需求，節(jié)省了氣瓶原介質(zhì)排空和用氮?dú)庵脫Q的費(fèi)用，以一支275L氣瓶為例，在剩余1/4液體（約62L）時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，需要將剩余的液體排空，LNG價(jià)格按照6元/kg計(jì)算，則損失約158元，還需要用3瓶40L高壓氮?dú)馄窟M(jìn)行氮?dú)庵脫Q，費(fèi)用約150元，再向瓶?jī)?nèi)充裝200kg液氮做試驗(yàn)，約1000元，則如果采用在線檢測(cè)可節(jié)省1308元。

（2）安全性。在線檢測(cè)均使用LNG作為試驗(yàn)介質(zhì)，因此在安全性上要做好進(jìn)一步的保障。設(shè)備中配備燃?xì)鈭?bào)警器，一旦檢測(cè)到燃?xì)庑孤O(shè)備本身和操作主機(jī)頁(yè)面均會(huì)以聲、光的方式發(fā)出警報(bào)，同時(shí)檢測(cè)工作應(yīng)在指定位置開(kāi)展，須在被檢測(cè)氣瓶上做接地裝置，設(shè)備出氣口應(yīng)引至高出車(chē)頂1.5m的距離以實(shí)現(xiàn)高位排空，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁明火和使用無(wú)線通訊設(shè)備，以保證測(cè)試過(guò)程中的安全性。

8 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)GB/T 18443.1-2010和GB/T 18443.5-2010中對(duì)靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試的原理和要求，以質(zhì)量流量計(jì)測(cè)試方法為基礎(chǔ)，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，利用無(wú)線發(fā)射技術(shù)，成功研發(fā)了一款智能靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀，該套系統(tǒng)可在很大程度上將檢驗(yàn)人員從落后和效率低的檢驗(yàn)工作中解放出來(lái)，極大提高了檢驗(yàn)效率，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)蒸發(fā)率在線快速檢測(cè)及檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

圖7 系統(tǒng)自動(dòng)生成的檢驗(yàn)記錄

圖8 系統(tǒng)自動(dòng)生成的檢驗(yàn)報(bào)告

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試，得出以下結(jié)論：避免試驗(yàn)過(guò)程中使用繁多的儀器設(shè)備，將所需要的儀器設(shè)備集成為一體機(jī)；避免人為記錄數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)均由系統(tǒng)自動(dòng)記錄；避免人工計(jì)算靜態(tài)蒸發(fā)率的結(jié)果，由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算；避免試驗(yàn)后人為編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告，系統(tǒng)可一鍵生成報(bào)告；為了節(jié)省人力，所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)可通過(guò)低頻無(wú)線傳輸至操作主機(jī)；避免突然斷電后丟失試驗(yàn)數(shù)據(jù)，意外斷電后自動(dòng)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，來(lái)電后并能繼續(xù)試驗(yàn)；試驗(yàn)介質(zhì)為L(zhǎng)NG和液氮可選；避免在使用天然氣做試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)氣體與電器件接觸發(fā)生電火花的風(fēng)險(xiǎn)，該設(shè)備做成雙機(jī)箱設(shè)計(jì)，1個(gè)機(jī)箱放置氣路組件，另外1個(gè)機(jī)箱放置電器組件；為了提高工作效率，本設(shè)備可同時(shí)對(duì)8只焊接絕熱氣瓶進(jìn)行靜態(tài)蒸發(fā)率檢測(cè)，操作主機(jī)的頁(yè)面可同時(shí)顯示8個(gè)通道的試驗(yàn)狀態(tài)，并能同時(shí)監(jiān)測(cè)8個(gè)通道的所有檢測(cè)數(shù)據(jù)；為了提高工作效率，車(chē)用LNG氣瓶使用此四機(jī)八工位智能靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀，可實(shí)現(xiàn)不拆卸氣瓶在線檢測(cè)。通過(guò)與傳統(tǒng)稱(chēng)重法試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，判定靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀檢測(cè)的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。本文論述的靜態(tài)蒸發(fā)率測(cè)試儀的各項(xiàng)硬件和軟件均能滿足GB/T 18443.1-2010和GB/T 18443.5-2010的各項(xiàng)規(guī)定。

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