CN101349608A - 一种压力容器气密性检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种压力容器气密性检测方法，采用不泄漏的对比容器，其特征在于对待测容器和对比容器施加以一定压力的水压或气压，在一定的时间范围内测量两者的压差变化，当测得的压差发生变化时即可反应出容器的气密性出现问题。本发明还公开了对于封闭式压力容器和开放式高压管道两种情况实施上述检测方法的装置，前者，在对比容器同待测容器以及两容器同高压泵之间安有两个高压控制阀，其中一个接有差压变送器和反馈连锁，并由差压变送器、检测电路和可编程序控制器控制；另一个接有压力变送器，由压力变送器、检测电路和可编程序控制器控制。后者，在对比容器和高压管道之间安有两个高压控制阀，其中一个由差压变送器控制；另一个有压力变送器控制。
Description
技术领域
本发明属于应用流体或真空对结构部件的流体密封性的测试技术领域，具体涉及到一种用于压力容器气密性测量的传感器，提供一种高精度的、简便的气密性测量方法和途径。
背景技术
压力容器的安全使用是一个全社会关注的问题，控制安全使用的途径之一就是容器的气密性检测，尤其对于液体容器和气体容器它的气密性测量则尤为重要。而现有的压力容器气密性检测主要采用浸水法和金属探伤法进行测量。浸水法就是将被测容器浸入水中，再在容器内部打入一定压力的气体，监测在容器表面是否有气泡产生或溢出。这些测量方法都是需要人工配合使用肉眼观测确定结果，不但测量的精度低、随意性大，且许多容器的气密性测量只能采用抽检性的测量方法，不能实现对全部容器的检测。即使有些容器采用了金属探伤的测量方法也不能保证气密性的测量结果。中国专利申请案200410016243.0提出了《一种容器或(和)管道系统的高精度检漏测试方法》，它采用的是在真空技术领域中早已公知的卤素探测仪进行检漏，这不仅没有任何新颖性，而且对环境也会有所污染。中国专利申请案200410080221.0《一种液体压力管道泄漏检测方法及装置》采取用噪声信号作为检测信号，其灵敏度显然不可能很高。中国专利200520103073.X《高精度微量气体泄漏检测装置》，虽然它也采用了对比装置，但它主要使用一个带活塞位移传感器的容积补偿汽缸来测定被测密封件的泄漏量。由于它忽略了被测密封件的泄漏是一个连续的、动态的过程，而且泄漏速率随着压力增加而增大，呈现非线性关系，用该专利的方法不可能达到他们预期的效果，故该方法并不可行。
发明内容
针对现有气密性检测的上述情况和诸多问题，本发明的目的在于寻求一种可用于压力容器的新型气密性检测方法及相应的检测设备，它能够用于各种高低压容器的气密性检测，检测效率大幅度提高，从而可满足生产厂家和检测部门对气密性检测的要求，且检测方法本身安全可靠、实用快捷、适用范围广。使用电子测量的方法对压力容器进行气密性检测是压力容器安全使用的必然结果，它可有效地提高监测精度和检测效率，保证压力容器的使用安全。
本发明提出了一种压力容器气密性检测方法，采用不泄漏的对比容器，其特征在于通过对待测容器和对比容器施加以额定压力一定倍数的水压和气压，在一定的时间范围内测量两者的压差变化，当测得的压差发生变化时即可反应出容器的气密性出现问题：
1)首先对被测容器和对比容器打入一定压力的水量，施加的压力以大于额定压力同时又不影响容器使用的物理特性为参考值，一般为容器允许的最高压；
2)由差压变送器、压力变送器、辅助与保护机构、以及对比容器组成的测量体系同时对压力进行检测；
3)变送器的辅助与保护机构是由高压控制阀、压力开关组成，当差压变送器的两端压力差大于其量程范围时，压力开关的输出信号控制高压阀，使差压变送器的两端压力短路；
4)保护机构由可编程序控制器或单片机控制高压控制阀来完成，即直接控制高压控制阀的导通，使差压变送器两端压力短路。
本发明还提出了一种为实施压力容器气密性检测方法的检测装置，包括对比容器、高压控制阀和控制电路，其特征在于：
(1)在对比容器同待测容器之间以及该两个容器同高压泵之间均安置有高压控制阀；
(2)对比容器和待测容器之间的高压控制阀上接有控制高压控制阀的差压变送器和由其控制的反馈连锁，以及由差压变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路；
(3)在高压泵同对比容器之间的高压控制阀上接有压力变送器和由压力变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路
本发明的压力容器气密性检测装置，当用于检测高压管道的气密性时，需要略作改变，它包括对比容器、高压控制阀和控制电路，其特征在于：
(1)在对比容器同高压管道之间安置有两个高压控制阀；
(2)对比容器和高压管道之间的高压控制阀上接有控制高压控制阀的差压变送器和由其控制的反馈连锁，以及由差压变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路；
(3)在高压管道同对比容器之间的高压控制阀上接有压力变送器和由压力变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路
本发明的压力容器气密检测方法，其具体检测过程分两个阶段来完成：
(1)第一阶段为升压过程由压力变送器来完成，主要检测较大的压力泄漏。当升压过程中开启保护机构，打开高压阀F1，开启压力泵，对被测容器和对比容器同时升压。若被测容器出现泄漏时，其压力则不可能达到预定的压力值，由压力变送器可记录泄压值；
(2)第二阶段为保压过程由差压变送器、比较室、高压控制阀、以及辅助与保护机构来完成，主要测量较小的压力泄漏。当压力达到设定的最高压时，关闭压力泵，关闭高压阀F1、F2。此时测量对比容器与被测容器之间的压差，若被测容器无泄漏则差压无变化；否则所出现相应的差压变化，便反应出容器的泄漏情况。
本发明的压力容器气密性检测方法和装置其主要特点是：
1)具有自动保护功能。辅助与保护机构的主要作用是保护差压变送器，当差压变送器两端的压差大于差压变送器的量程时，直接将两端连通；
2)具有可测任意值的压力泄漏情况。检测的最高压由压力变送器决定，检测的压力变化范围可调，具有300％的迁移量；差压变送器的精度可达0.1Pa，一般为测量范围的0.015％，差压变送器的最小测量范围在0～500Pa；
3)差压变送器和压力变送器具有自效准功能；
4)可用于任意固定压力的管道和容器等的气密性检测，此时可无需压力泵；
5)可用于任何液体和气体以及固体容器的气密性测量；
6)可以与其它控制系统配套使用，也可以单独使用。
由于本发明采用了新构思对差压变送器与压力变送器进行了重新组合，解决了差压变送器与压力变送器不能用于较小压力泄漏测量的弊端，为压力容器和封闭管道的气密性测量提供了检测条件。
附图说明
图1为本发明的压力容器气密性检测装置的第一种结构方框图，即用于检测密闭容器的装置方框图；图2为本发明的压力容器气密性检测装置的第二种结构方框图，即用于检测压力管道的装置方框图。上述两图中，1是对比容器；2是待测容器；3差压开关；4压力管道；5差压变送器；6压力变送器；7高压控制阀；8检测电路；9可编程序控制器或单片机；10控制信号输出器；11辅助与保护机构；12显示装置；13水管、14开放式高压管道，15高压泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明与补充。
实施例1 对封闭式压力容器进行检测
如图1所示，在对比容器1和待测容器2之间用差压变送器5并联起来，在1和2之间还接有高压控制阀7’(F1)，高压控制阀与差压变送器5之间接有一个辅助与保护机构11，一旦对比容器与待测容器之间压差过大时，辅助与保护机构内部的差压开关输出控制其高压控制阀，使两者之间压力平衡，避免发生意外事故。高压水流由水管13通过高压泵3、另一个高压阀7”(F2)和压力管道4注入对比容器和待测容器中。在压力管道上接有一个压力变送器6，压力变送器另一端和压差变送器的另一端均连接到检测电路8上，检测过程的第一阶段由压力变送器来完成；而第二阶段则由压差变送器完成。检测电路一端接有显示装置12，另一端通过可编程序控制器9连接到控制信号输出器10上，而控制信号输出器另一端则连接到高压控制阀F1和F2上。
用上述装置检测封闭式压力容器时，其具体检测过程分两个阶段来完成：
(1)第一阶段为升压过程由压力变送器来完成，主要检测较大的压力泄漏。当升压过程中开启保护机构，打开高压阀F1，开启压力泵，对被测容器和对比容器同时升压。若被测容器出现泄漏时，其压力则不可能达到预定的压力值，由压力变送器可记录泄压值；
(2)第二阶段为保压过程由差压变送器、比较室、高压控制阀、以及辅助与保护机构来完成，主要测量较小的压力泄漏。当压力达到设定的最高压时，关闭压力泵，关闭高压阀F1、F2。此时测量对比容器与被测容器之间的压差，若被测容器无泄漏则差压无变化；否则所出现相应的差压变化，便反应出容器的泄漏情况。
实施例2 对开放式高压管道进行检测
与实施例1基本相同，所不同的是此时无需高压泵和水管，也没有待测容器。如图2所示，此时，待测的高压管道14既代替了待测容器；又替代了高压泵的作用。其余的结构与实施例1相同，检测方法也基本相同，这些对于本技术领域的一般人员来说都是不难理解的，故无需再次加以一一赘述。
必须指出，现有的差压变送器与压力变送器都没有比较气室，不能直接用于被测设备的气密性测量的压力检测。而本发明的技术特征是增设了比较气室，如果在任何差压或压力变送器出现了带有比较气室，则应视为侵犯了本发明的保护范围。当然其它与本结构的图1和图2相似的气密性检测设备或装置，同样应视为侵犯了本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种压力容器气密性检测方法，采用不泄漏的对比容器，其特征在于通过对待测容器和对比容器施加以额定压力一定倍数的水压和气压，在一定的时间范围内测量两者的压差变化，当测得的压差发生变化时即可反应出容器的气密性出现问题：
1)首先对被测容器和对比容器打入一定压力的水量，施加的压力以大于额定压力同时又不影响容器使用的物理特性为参考值，一般为容器允许的最高压；
2)由差压变送器、压力变送器、辅助与保护机构、以及对比容器组成的测量体系同时对压力进行检测；
3)变送器的辅助与保护机构是由高压控制阀、压力开关组成，当差压变送器的两端压力差大于其量程范围时，压力开关的输出信号控制高压阀，使差压变送器的两端压力短路；
4)保护机构由可编程序控制器或单片机控制高压控制阀来完成，即直接控制高压控制阀的导通，使差压变送器两端压力短路。
2.一种为实施权利要求1压力容器气密性检测方法的检测装置，包括对比容器、高压控制阀和控制电路，其特征在于：
(1)在对比容器同待测容器之间以及该两个容器同高压泵之间均安置有高压控制阀；
(2)对比容器和待测容器之间的高压控制阀上接有控制高压控制阀的差压变送器和由其控制的反馈连锁，以及由差压变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路；
(3)在高压泵同对比容器之间的高压控制阀上接有压力变送器和由压力变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路。
3.一种实施权利要求1压力容器气密性检测方法的检测装置，它包括对比容器、高压控制阀和控制电路，其特征在于：
(1)在对比容器同高压管道之间安置有两个高压控制阀；
(2)对比容器和高压管道之间的高压控制阀上接有控制高压控制阀的差压变送器和由其控制的反馈连锁，以及由差压变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路；
(3)在高压管道同对比容器之间的高压控制阀上接有压力变送器和由压力变送器通过检测电路、可编程序控制器构成的控制电路。
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