CN100562729C - 一种泄漏检测方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泄漏检测方法及其设备，其主要方法是：采用气体检漏法，其特征在于：在测试件内充入液体，在测试件的局部空间内充入气体；或者在测试件内充满液体，在与测试件相连的附加容器内充入气体，以液体做传导介质、以气体做感应介质。本发明具有可以应用于各种体积的容器，且有效缩短检漏时间的优点。

Description

一种泄漏检测方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种泄漏检测方法及其设备，尤其是一种以两相流体为检漏介质的泄漏检测方法及其设备。

背景技术

现存的容器泄漏检测方法主要是采用气体检漏法：向测试件(被检测容器)及对照件(无泄漏件)内充入气体，在一定的时间内测出测试件相对于对照件微小的压力变化，判断测试结果是否合格。其检测原理如下：

图1所示的泄漏检测装置包括：调压过滤器1、总路充气阀2、压力传感器3、对照件充气阀4、测试件充气阀5、压差传感器6、对照件排气阀7、测试件排气阀8、排气消音器9、气源15以及对照件A。

将测试件B与泄漏检测装置相连，启动检测循环后，在对照件排气阀7和测试件排气阀8关闭的状态下，打开总路充气阀2、对照件充气阀4以及测试件充气阀5，对照件及测试件内被同时充入测试气体，压力传感器3监测充气压力，当充入气体压力达到设定值(该值一般由测试件工作特性决定)后，关闭总路充气阀2、对照件充气阀4以及测试件充气阀5；在一定的时间内，如果测试件有泄漏，则压差传感器6可以测出因气体泄漏引起的压力变化；检测完成后，将对照件排气阀7、测试件排气阀8打开，对照件及测试件内的气体被排出，然后将排气阀关闭。

采用此检测方法，检漏介质中的传导介质(即向测试件内充入的介质)和感应介质(即作出测试件内气体压力变化的泄漏判断依据的介质)同是气体，根据泄漏率计算公式：

Q＝V·ΔP/t

其中Q为漏率(Pa·m³/s)，ΔP为压力变化量(Pa)，V为体积(m³)，t为检测时间(s)。

在压力变化量ΔP及检测时间t不变的情况下，若测试件内容积V越大，则检测到的漏率Q越大；或者在压力变化量ΔP及泄漏率Q不变的情况下，若测试件内容积V越大，需要的检测时间t就越长。

以水箱生产为例，此产品的泄漏检测要求是不漏水，相对应的泄漏率判断标准是：

Q＝1×10^-3Pa·m³/s

假设压力传感器可稳定测得的最小压力变化量：

ΔP＝1000Pa

假设水箱生产流水线要求的检漏时间是：

t＝3min＝180s

根据泄漏率计算公式，可以检测的最大水箱内容积：

V＝Q·t/ΔP

＝1×10^-3×180÷1000

。

＝1.8×10^-4m³

＝180mL

由此可以看出，采用该泄漏检测方法，在满足3分钟检漏时间的前提下，无法判断内容积大于180毫升以上的产品其泄漏率是否合格。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可以应用于各种体积的容器，且有效缩短检漏时间的泄漏检测方法及其设备。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泄漏检测方法，采用气体检漏法，其特征在于：在测试件内充入液体，在测试件的局部空间内充入气体；或者在测试件内充满液体，在与测试件相连的附加容器内充入气体，以液体做传导介质、以气体做感应介质。

一种实现泄漏检测方法所用的设备，其特征在于：包括如下步骤：a.充液过程：在测试件及气液分离罐的排水阀关闭的情况下，将液体充入相互连通的测试件及气液分离罐内，使测试件充满，气液分离罐内液面高度达到设定值h₀，关闭充液阀；b.充气过程：在对照件及气液分离罐的排气阀关闭的情况下，充气组件将气体充入对照件及气液分离罐液面上方空间内，直到气体压力达到设定值P₀，关闭充气阀；c.泄漏检测过程：在规定时间t₀内，测量对照件内气体及气液分离罐液面上方气体压力差ΔP₀；d.排气过程：将对照件及气液分离罐内的气体排出；e.排液过程：将测试件及气液分离罐内的气体排出。

在所述的充液阀与气液分离罐间液压管路上，或充液阀与测试件间液压管路上，设有用于检测充液压力的压力表。

所述的充气组件由调压过滤器、总路充气阀及压力传感器在管路中依次顺接组成。

所述的对照件及气液分离罐间气压管路上设有压差传感器。

所述的对照件及气液分离罐各接一排气阀，两排气阀分别引出的排气管路与一排气消声器相连。

采用此检测方法，即将检漏介质分为两部分：一部分是泄漏的传导介质，另一部分是泄漏的感应介质。泄漏的传导介质(即向测试件内充入的介质)是液体，泄漏的感应介质(即作出测试件内气体压力变化的泄漏判断依据的介质)是气体。如果测试件内容积较大，则充入的液体较多；测试件内容积较小，则充入的液体较少。由于测试件内被充入的是液体，因液体具有不可压缩性，如果测试件有泄漏，充入测试件的液体在一定的时间内会从漏孔漏掉一部分，漏出的液体会使测试件内的液体总量减少，减少的部分将会从气液分离罐里补充过来，气液分离罐内液体的容积随之也会减少，从而使气液分离器内液面上方气体容积增大，从而引起气体的压力变化。根据泄漏率计算公式：

Q＝V·ΔP/t

在压力变化量ΔP(检测标准)及检测时间t(流水线决定)不变的情况下，如果感应气体容积越小，则检测到的漏率Q越小，即检测泄漏的精度越高。这种方法使泄漏检测仪的检漏精度只与感应气体的容积相关，而与被检漏的测试件容积无关，使泄漏检测设备的检漏精度不受测试件容积大小影响。

另外，相比气相流体，液相流体在通过某个漏孔时，当增加其压力差时，漏率相应增加。因此，采用两相流体为检漏介质的泄漏检测方法，可以通过增大压力差的方法增加所测的漏孔漏率值。

附图说明

图1是本发明采用单相流体为检漏介质的泄漏检测原理。

图2是本发明采用两相流体为检漏介质的泄漏检测原理。

具体实施方式

图2所示的泄漏检测原理图中，泄漏检测设备包括：调压过滤器1、总路充气阀2、压力传感器3、对照件充气阀4、测试件充气阀5、压差传感器6、对照件排气阀7、测试件排气阀8、排气消音器9、充液阀10、压力表11、排液阀12、供液泵13、液槽14、气源15、对照件A以及气液分离罐C。

液压回路设置如下：供液泵13入口端与液槽14相连，出口端与充液阀10入口端相连；充液阀10出口端与气液分离罐C及测试件B进液端分别相连，一压力表11设置在充液阀10与气液分离罐C间液压管路上，或充液阀10与测试件B间液压管路上，用于检测充液压力；测试件B排液口与液槽14之间设有一排液阀12。

气压管路设置如下：调压过滤器1入口与气源15相连，出口与总路充气阀2相连；总路充气阀2气路分成两路，一路与对照件充气阀4、对照件A相连，一路与测试件充气阀5、气液分离罐C相连，其中一压力传感器3设置在总路充气阀2出口管路上，用来检测气体充气压力；对照件A及气液分离罐C间气压管路上设有压差传感器6，测量气液分离罐C相对于对照件A的压力变化；与对照件A及气液分离罐C相连的排气阀7、8，分别与一排气消音器9相连。

进行测试时，先将测试件B与泄漏检测设备相连，启动检测循环后，将充液阀10打开，测试件B及气液分离罐C内被充入液体，当压力表11显示充液压力达到设定值且气液分离罐C内的液面高度达到设定值h₀(这两个设定值均由测试件工作时的性质决定)时，充液阀10关闭；充气阀2，4，5打开，对照件A及气液分离罐C内被同时充入测试气体，压力传感器3监测充气压力，当充气压力达到设定值P₀(该设定值由测试件本身的性质决定，可通过仪器检测出来)后，关闭充气阀2，4，5；在一定时间t₀(该时间通常由流水线所确定)内，如果测试件B有泄漏，则压差传感器6可以测出因泄漏引起的压力变化ΔP₀；检测完成后，排气阀7，8打开，对照件A及气液分离罐C内的气体被排出；排水阀12打开，气液分离罐C及测试件B内的液体排出到液槽14内，然后关闭排水阀及各排气阀。

此产品的泄漏判断标准：

Q＝1×10^-3Pa·m³/s

假设压力传感器可稳定测得的最小压力变化量：

ΔP₀＝1000Pa

气液分离罐C内的测试气体容积可以通过控制气液分离器内的液面高度来任意获得，根据不同的应用实例，可以获得不同的体积，本例中取：

V＝1×10^-4m³。

根据泄漏率计算公式，在泄漏率判断值Q，压力变化ΔP₀不变的情况下，检测时间：

t₀＝V·ΔP₀/Q

＝1×10^-4×1000÷10^-3

＝100s

＝1.67分钟

这一计算结果表明，用这种方法判断一个测试件是否漏水，只需100秒的时间。即在t₀＝100秒的时间内，压差传感器6显示的压差值若达到或超过该最小压力变化量ΔP₀，则可判定该测试件有泄漏。由此可以看出，采用以两相流体为检漏介质的泄漏检测方法，在满足产品检测漏率要求的前提下，可以有效缩短检漏时间，而且检测不受产品内容积大小变化的影响。

Claims (5)

1.一种泄漏检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.充液过程：在测试件的排液阀关闭的情况下，将液体充入相互连通的测试件及气液分离罐内，使测试件充满，气液分离罐内液面高度达到设定值h₀，关闭充液阀；

b.充气过程：在对照件的排气阀及气液分离罐的排气阀关闭的情况下，充气组件将气体充入对照件及气液分离罐液面上方空间内，直到气体压力达到设定值P₀，关闭充气阀；

c.泄漏检测过程：在规定时间t₀内，测量对照件内气体及气液分离罐液面上方气体压力差ΔP₀；

d.排气过程：将对照件及气液分离罐内的气体排出；

e.排液过程：将测试件及气液分离罐内的液体排出。

2.按照权利要求1所述的一种泄漏检测方法，其特征在于：在所述的充液阀与气液分离罐间液压管路上，或充液阀与测试件间液压管路上，设有用于检测充液压力的压力表。

3.按照权利要求1所述的一种泄漏检测方法，其特征在于：所述的充气组件由调压过滤器、总路充气阀及压力传感器在管路中依次顺接组成。

4.按照权利要求1所述的一种泄漏检测方法，其特征在于：所述的对照件及气液分离罐间气压管路上设有压差传感器。

5.按照权利要求1所述的一种泄漏检测方法，其特征在于：所述的对照件及气液分离罐各接一排气阀，两排气阀分别引出的排气管路与一排气消声器相连。

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