(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211280939.9 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 毕节高新 技术产业开发区国家能源 大规模物理储能技 术研发中心 地址 551700 贵州省毕节市经济开发区澳 能工业园 申请人 中国科学院工程热物理研究所 (72)发明人 周顺龙　林曦鹏　陈海生　王亮　 梁志松　骆开军　 (74)专利代理 机构 贵阳东圣专利商标事务有限 公司 520 02 专利代理师 袁庆云 (51)Int.Cl. G01N 3/60(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 预应力式超低温循环测试实验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种预应力式超低温循环测 试实验装置， 导杆 （18） 与样品筒体 （11） 之间安装 有预应力施加装置， 预应力施加装置由依次连接 的上预紧板 （16） 、 力传感器 （15） 、 波纹管 （14） 、 支 撑杆 （13） 和样品盖板 （12） 构成， 样品筒体 （11） 与 上预紧板 （16） 相连， 编程控制步进电机 （4） 套装 在导杆 （18） 上端， 导杆 （18） 的底部固定在上预紧 板 （16） 上， 低温绝热储罐 （1） 通过带自控功能的 低温阀门 （8） 的补液管7与自增压低温绝热储罐 （6） 相连， 低温绝热储罐 （1） 顶部与加热腔 （24） 之 间设有可活动的绝热隔板 （9） ； 低温绝热储罐 （1） 内装有低温液体 （2） 。 本发明能在超低温至高温 范围内循环测试、 且可同时施加预应力。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115479857 A 2022.12.16 CN 115479857 A 1.一种预应力 式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 包括低温绝热储罐 （1） 、 预应 力施加装置、 自增压低温绝热储罐 （6） 、 补液管 （7） 、 绝热隔板 （9） 、 样品筒体 （11） 、 加热腔 （24） 、 编程控制的步进电机 （4） 、 导杆 （18） ， 样品筒体 （11） 为多孔结构， 样品筒体 （11） 内布置 有一个带变送功能的温度传感器C （10 ‑3） ； 导杆 （18） 与样品筒体 （11） 之间安装有预应力施 加装置， 预应力施加 装置由依次连接的上预紧板 （16） 、 力传感器 （15） 、 波纹管 （14） 、 支撑杆 （13） 和样品盖板 （12） 构成， 样品筒体 （11） 与上预紧板 （16） 之间通过预紧螺栓 （19） 及对应的 预紧螺母 （17） 相连， 编程控制步进电机 （4） 套装在导杆 （18） 上端， 导杆 （18） 的底部固定在上 预紧板 （16） 上， 低温绝热储罐 （1） 通过带自控功能的低温阀门 （8） 的补液管 （7） 与自增压低 温绝热储罐 （6） 相连， 低温绝热储罐 （1） 顶部与加热腔 （2 4） 之间设有 可活动的绝热隔板 （9） ； 低温绝热储罐 （1） 内装有低温液体 （2） 。 2.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述的样品筒 体 （11） 内设有温度传感器C （10 ‑3） 。 3.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述的低温绝 热储罐 （1） 、 自增压低温绝热储罐 （6） 上分别 安装有电子液位计A （22 ‑1） 、 电子液位计B （22 ‑ 2） 。 4.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述加热腔 （24） 腔壁由内到外依次为电加热丝 （20） 、 风扇 （21） 和保温筒体 （3） ， 加热腔 （24） 底部为可活 动的绝热隔板 （9） 、 顶部为可活动的加热腔盖板 （25） ， 加热丝 （20） 由若干组加热线圈组成， 加热腔盖 板 （25） 上设有支撑杆 （13） 和预紧螺 栓 （19） 通过的孔。 5.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述可活动的 绝热隔板 （9） 开闭自如； 加热腔 （24） 、 低温绝热储罐 （1） 上分别设有带变送功能的温度传感 器A （10‑1） 、 温度传感器B （10 ‑2） 。 6.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述的编程控 制步进电机 （4） 上设有记数显示器 （26） 、 固定支撑 （5） 。 7.如权利要求1所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 所述的补液管 （7） 在增压低温绝热储罐 （6） 与低温绝热储罐 （1） 外的部分包覆有绝热保温层 （27） 。 8.如权利要求1 ‑7之一所述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其特征在于： 控制系 统 （23） ， 分别与步进电机 （4） 、 自增压低温绝热储罐 （6） 、 低温阀门 （8） 、 温度传感器A （10 ‑1） 、 温度传感器B （10 ‑2） 、 温度传感器C （10 ‑3） 、 电子液位计A （2 2‑1） 、 电子液位计B （2 2‑2） 相连。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115479857 A 2预应力式超 低温循环测试 实验装置 技术领域 [0001]本发明涉及储能测试装置技术领域， 具体来说涉及预应力式超低温循环测试实验 装置。 [0002] 背景技术 [0003]由于太阳能、 风能等可再生能源具有间歇性和不稳定性等特点， 必须配置足够容 量的储能装置， 大规模长时储能技术是储能技术发展重要方向。 超临界压缩空气储能系统 和液态空气储能系统将空气液化存储， 避免了大规模高压储气容器的使用， 并且不依赖于 大规模储气盐穴和洞穴， 具有储能规模大、 储能时间长、 储能密度高和可灵活布置等优点。 深冷储冷装置是超临界压缩空气储能系统的关键组成部 分， 实现液态空气在气化和液化过 程中超低 温冷能的高效存储和利用， 对系统效率起决定性的作用。 固体显热储冷是当前最 有潜力的大规模低成本超低温储冷技术， 具有储冷温度低 （ ‑200℃） 和温度变化范围大等特 点， 固体储冷材料的热物性和大温度范围内循环稳定性等对储冷单元的性能影响极其重 要， 迫切需要对材 料循环稳定性进行检测 和评价， 以实现储冷材 料优选。 [0004]储冷装置在运行寿命内需要完成上万次的深冷温度 （可低至 ‑200oC） 至常温间的 储释循环， 因此需要对材料开展成千上万次储释冷循环稳定检测， 直接在蓄冷装置内开展 循环测试将耗时非常长、 效率低下、 测试成本高、 通用性差， 因此迫切需要开发一种能模拟 储冷装置内大循环范围和颗粒堆积 应力环境， 可自动开展成千 上万次循环， 循环周期短， 测 试成本低和通用性 好的高效超低温循环检测装置 。 目前还没有类似 装置的报导。 [0005] 发明内容 [0006]本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能在超低温至高温范围内循环测 试、 且可同时施加预应力的预应力式超低温循环测试实验 装置。 [0007]本发明采用如下技 术方案实现： 本发明的一种预应力式超低温循环测试实验装置， 包括低温绝热储罐、 预应力施 加装置、 自增压低温绝热储 罐、 补液管、 绝热隔板、 样品筒体、 加热腔、 编程控制的步进电机、 导杆， 其中： 样品筒体为多孔结构， 样品筒体内布置有一个带变送功能的温度传感器C； 导杆 与样品筒体之间安装有预应力施加装置， 预应力施加装置由依 次连接的上预紧板、 力传感 器、 波纹管、 支撑杆和样品盖板构成， 样品筒体与上预紧板之 间通过预紧螺栓及 对应的预紧 螺母相连， 编程控制步进电机套装在导杆上端， 导杆的底部固定在上预紧板上， 低温绝热储 罐通过带自控功能的低温阀门的补液管与自增压低温绝热储罐相连， 低温绝热储罐顶部与 加热腔之间设有可活动的绝热隔板； 低温绝热储罐内装有低温液体。 [0008]上述的预应力式超低温循环测试实验装置， 其中： 所述的样品筒体内设有温度传 感器C。说　明　书 1/5 页 3 CN 115479857 A 3