专利名称：绝热保温测量容器和热力学法测效率装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种绝热保温测量容器及其使用方法，属于热力学测量技术领域。
背景技术：
热力学方法是将能量守恒定律(热力学第一定律)应用在水力机械(如水轮机、水泵、可逆式水泵水轮机)的转轮与流经它的水流之间的能量转换的一种方法。当水流通过水轮机流道时，必将产生摩擦、旋涡脱流等一系列水力损失，这些损失将转化为热能，加热水流，使水流流经水轮机进出口断面产生一个温度差，热力学法正是通过测量该温差从而实现水轮机效率测定的，它的主要优点是不需要直接测量水轮机的流量，但是，该方法比较适用于高水头的机组，而且对测量仪器、测量条件的要求较高。下面以水轮机工况为例说明热力学效率计算原理
水力效率水轮机转轮输出功率与输入水流功率之比。
权利要求
1.一种绝热保温测量容器，其特征在于包括外壳，所述外壳包括外层和内层，所述外层和内层之间设置有保温层，所述外壳设有水流进口、压力传感器接口、温度传感器接口、水流出口以及排气孔；所述水流进口、水流出口相对设置且位于等高的同一平面内，所述水流进口、水流出口、压力传感器接口以及温度传感器接口均位于排气孔下方；所述压力传感器接口、温度传感器接口以及水流出口分别设置有压力传感器、钼电阻传感器以及流量计，所述水流进口、水流出口以及排气孔均分别通过管道安装有水流进口阀门、水流出口阀门以及排气阀。
2.根据权利要求I所述绝热保温测量容器，其特征在于所述压力传感器、钼电阻传感器、流量计均通过螺纹连接方式与压力传感器接口、温度传感器接口以及水流出口连接，且对各对接口均进行密封处理。
3.根据权利要求2所述绝热保温测量容器，其特征在于所述保温层填充材料为橡塑保温材料，且所述保温层的厚度至少为100毫米。
4.根据权利要求3所述绝热保温测量容器，其特征在于所述内层为不锈钢，所述不锈钢的钢板厚度至少为10mm。
5.基于权利要求I所述的绝热保温测量容器的热力学法测效率装置，用于水力机械中水轮机的效率测量计算，所述水力机械包括水轮机、水泵以及可逆式水泵水轮机，该水轮机流道内按水流流向依次设有压力钢管-蜗壳-尾水管，且所述压力钢管和蜗壳之间设置有高压测量口，所述尾水管末端设置有低压测量口，其特征在于；包括蜗壳压差传感器、功率变送器、信号采集仪、效率计算系统以及第一、第二绝热保温测量容器；所述第一绝热保温测量容器的第一进水口与高压测量口相连通，所述第二绝热保温测量容器的第二进水口与低压测量口相连通；所述第一绝热保温测量容器包括第一压力传感器、第一钼电阻传感器以及第一流量计，而所述第二绝热保温测量容器包括第二压力传感器、第二钼电阻传感器以及第二流量计；所述第一钼电阻传感器、第二钼电阻传感器通过扩展接口连接有测温电桥，所述信号采集仪分别与测温电桥、第一压力传感器、第一流量计、第二压力传感器、第二流量计、蜗壳压差传感器、功率变送器以及效率计算系统连接。
6.基于权利要求5所述的热力学法测效率装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，将第一绝热保温测量容器的第一水流出口阀门关闭，打开第一水流进口阀门和第一排气阀，通过高压测量口往第一绝热保温测量容器中充水，当第一排气口出水时，关闭第一排气阀，打开第一水流出口阀门，10分钟后分别测量高压测量口和第一绝热保温测量容器中水的温度；将第二绝热保温测量容器的第二水流出口阀门关闭，打开第二水流进口阀门和第二排气阀，通过低压测量口往第二绝热保温测量容器中充水，当第二排气口出水时，关闭第二排气阀，打开第二水流出口阀门，10分钟后分别测量低压测量口和第二绝热保温测量容器中水的温度；第二步，当高压测量口和第一绝热保温测量容器中水保持相同温度时，通过第一压力传感器、第一钼电阻传感器以及第一流量计分别测量第一绝热保温测量容器中水的压力、温度、流量的参数；当低压测量口和第二绝热保温测量容器中水保持相同温度时，通过第二压力传感器、第二钼电阻传感器以及第二流量计分别测量第二绝热保温测量容器中水的压力、温度、流量的参数；第三步，通过蜗壳压差传感器测量蜗壳的压差参数，通过功率变送器测量输入功率；第四步，向数据采集仪输入机组进、出口断面高程以及高低断面测量容器中压力测点的位置高程；通过数据采集仪分别采集第一压力传感器、第一钼电阻传感器、第一流量计、第二压力传感器、第二钼电阻传感器以及第二流量计、蜗壳压差传感器以及功率变送器测量参数；数据采集仪将接收的数据和采集的参数经过数据转换和处理后推送给效率计算系统；第五步，效率计算系统通过接收的数据信息计算水力机械的效率
全文摘要
本发明涉及一种绝热保温测量容器和热力学法测效率装置及其使用方法，用于水力机械热力学法测效率，包括外壳，所述外壳包括外层和内层，所述外层和内层之间设置有保温层，所述外壳的压力传感器接口、温度传感器接口分别设置有压力传感器、铂电阻传感器，所述水流出口处设置有流量计，所述排气孔处设置有排气阀，所述水流进口、水流出口分别设置有水流进口阀门、水流出口阀门。本发明具有保温绝热，容器内速度场、温度场稳定等技术特点，同时数据采集简便，其结构简单且携带方便，而且其测量结果精确。
文档编号G01N25/20GK102636515SQ201210117358
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者吴在强, 屈波, 徐广文, 葛新峰, 郑源, 黄青松 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 河海大学
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