CN101393069B - 浮子阀密封性检测装置 - Google Patents

Abstract

一种浮子阀密封性检测装置，其包括上水箱、下水箱、水位显示管和将下水箱中的水抽到上水箱中的水泵，在上水箱和下水箱之间设有上升管、下降管和溢流管，下降管的底部设有控制下降管中水流的下阀门，水位显示管的底部连通到靠近下阀门的进口端，水位显示管的顶部连通高位气相管，高位气相管连通检测头。检测时，将检测头与浮子阀的进水口密封连接，水泵开启后，上水箱中的水位恒定，上水箱中的水所产生的压力为检测压力，水位显示管中的稳定水位反映浮子阀的密封性能：该稳定水位越低，说明浮子阀的密封性能越好。本发明的优点是：检测压力的精度高且稳定；检测介质对浮子阀无污染；检测结果的准确度高且可用数据描述；检测时操作简易、速度快。

Description

浮子阀密封性检测装置

所属技术领域

本发明涉及阀门密封性检测技术领域，尤其涉及一种浮子阀密封性检测装置，该浮子阀用于饮水机专用净水器上控制饮水机水斗中的水位。

背景技术

饮水机专用净水器一般都设有控制饮水机水斗中水位的浮子阀。用户从饮水机取水时，浮子阀开启，使净水器净水桶中的水流入饮水机水斗；用户停止取水时，浮子阀继续开启一段时间待水斗中的水位上升到设定位置后，浮子阀关闭。浮子阀关闭后，如果浮子阀密封不可靠，则净水器净水桶中的水会泄漏到饮水机水斗中，一段时间后，水斗中的水就可能水满溢出造成饮水机泄漏。所以，浮子阀的密封可靠性是饮水机专用净水器的一个重要性能指标，而如何快速、可靠且卫生地检测浮子阀的密封性能就成为饮水机专用净水器制造业急于解决的技术难题。

中国专利(专利号为200620004328.1)《饮水机专用净水器浮子阀密封检测装置》公开了一种解决上述难题的技术方案。该技术方案中，设有水罐、水泵、电磁阀和循环管路等，采用水为密封检测介质，用水泵提供压力，检测时需要检测人员仔细观察浮子阀的密封面，如无水滴泄漏则判为合格，反之则判为不合格。该检测装置结构比较简单，检测速度较快。但是，该检测装置存在下述缺陷：

1.检测结果的准确度受检测人员和现场光照度的影响较大。

检测时，检测人员必须仔细观察密封面情况，而密封面是一个不易观察的较小区域，所以检测结果的准确度受检测人员的素质、检测人员的仔细程度以及检测现场的光照度的影响较大，对于微量泄漏情况则不易被发现。

2.用水作密封检测介质不科学。

在阀门和压力容器等行业的普通技术人员都很清楚：水压试验不能代替气密试验，因为水的渗透性较气体的渗透性明显差很多，要检测阀门的密封性应该用气体作为密封检测介质。而该专利技术实际上是采用水密试验方法来检测浮子阀的密封性。

水的渗透性受水温和水的纯净度影响很大，当水温较低、水中杂质较多时，水的渗透性就很差，这时浮子阀的密封面上即使存在穿透性缺陷，也可能不发生泄漏，这就会导致检测结果失真，准确度下降。采用该技术的检测装置在实际使用时，曾出现因未及时更换受灰尘污染的检测用水，导致批量检测结果失真。

3.浮子阀的卫生指标不易保证。经该检测装置检测过的浮子阀，其密封面均被水所浸湿，而水是有助于细菌生长繁殖的。所以经该检测装置检测过的浮子阀需要再作干燥处理，否则浮子阀的卫生指标不能保证，而干燥处理需要增加成本。

4.检测压力不稳定。检测压力取决于水泵运行时的实际流量，而水泵运行时的实际流量与水泵的性能、电网电压和水流阻力有关。就是说，检测压力既随电网电压的波动而波动，又随水泵性能的下降而降低。检测压力不稳定，会导致检测结果不一致。

5.检测结果只有合格或不合格，不能用数据定量地描述浮子阀的密封性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供一种浮子阀密封性检测装置，该装置主要用于检测饮水机专用净水器上浮子阀的密封性能，也可以作其它类似的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种浮子阀密封性检测装置，其包括上水箱、下水箱、水位显示管和将下水箱中的水抽到上水箱的水泵，在上水箱和下水箱之间设有上升管、下降管和溢流管，下降管的底部设有控制下降管中水流的下阀门，水位显示管的底部连通到靠近下阀门的进口端，水位显示管的顶部连通高位气相管，高位气相管连通检测头。

所述的水泵可以是设置在上升管路中的管道泵或抽水泵，水泵的进水口连通下水箱，水泵的出水口连通上水箱；所述的水泵也可以是设置在下水箱中的潜水泵，潜水泵的出水口通过上升管连通上水箱。

所述的高位气相管高于上水箱最高水位，而上水箱最高水位取决于上水箱的溢流口位置。所述的溢流口通过溢流管连通下水箱，溢流口高于水位显示管底端至少500毫米。

下阀门的上方设有控制下降管中水流的上阀门。所述的上阀门和下阀门可以是手动阀，也可以是电磁阀。为便于自动控制，优选电磁阀。

所述的水位显示管是一根透明水管，用于直接观察管内的水位。

所述的溢流管，其管径不得小于上升管的管径。为确保溢流可靠，优选溢流管的管径大于上升管的管径。

所述的检测头就是可与浮子阀的进水口快速装拆的密封连接件。检测头的安装方式是：检测头的底部连通到气相管，其顶部开口朝上。浮子阀与检测头的连接方式是：浮子阀的进水口朝下与检测头密封连接，其浮子朝上，即：将浮子阀在倒置状态与检测头连接。

浮子阀在正常运行时，利用浮子在水中产生的有效浮力使锥形密封垫封闭浮子阀的出水孔从而关闭浮子阀，所述的有效浮力等于浮子在水中所产生的浮力与浮子组件(包括浮子、阀瓣和锥形密封垫)的自重之差；浮子阀在本发明浮子阀密封性检测装置上进行密封性检测时，利用浮子组件的自重使锥形密封垫封闭浮子阀的出水孔从而使浮子阀关闭。通常，浮子组件的自重小于浮子的最大有效浮力，所以检测结果包含了一定的安全系数。当浮子组件的自重小于浮子最大有效浮力太多时，可以给浮子配重(即在浮子上放上配重块)。

上水箱中的水所产生的压力就是检测压力，上水箱水位越高，检测压力就越大。

本发明浮子阀密封性检测装置运行时，先向下水箱注入足量的水，再开启水泵；水泵开启后，下水箱中的水将被连续地提升到上水箱中，当上水箱中的水位上升到溢流口时，上水箱中的水又从溢流管返回下水箱中。这样，水路系统将很快达到动态平衡，检测装置处于待机状态，这时下阀门开启、上阀门关闭。水路系统达到动态平衡时，上水箱中的水位保持恒定，由下降管的流量变化、电网电压波动以及水泵性能下降等因素引起的上水箱水位变化都可通过溢流管的流量自动调节予以消除，所以，本发明浮子阀密封性检测装置检测压力的精度高，波动小。

检测浮子阀时，先将浮子阀与检测头密封连接，再开启上阀门，关闭下阀门。在检测压力的作用下，如果浮子阀的密封性良好，则气相管内的气体被压缩，水位显示管中的水位会上升一段距离，在压力达到平衡后，水位显示管中的水位将停止上升，即水位达到稳定状态；如果浮子阀的密封性差，出现泄漏，则气相管内的气体不断流向浮子阀，并从浮子阀的密封面泄漏出去，水位显示管中的水位会持续上升，水位达不到稳定状态；如果浮子阀泄漏较严重，水位显示管中的水位会上升到与上水箱中的水位高度一样；如果浮子阀只有轻微的泄漏，则水位显示管中的水位会上升到一个较高的位置停止，即水位在较高位置达到稳定状态。稳定时的水位越低，浮子阀的密封性就越好。利用水位显示管中稳定时的水位与上水箱最高水位的高度差可以定量地描述浮子阀的密封性能，即可以用数据来描述浮子阀的密封性能。

本发明的进一步技术措施是：设置可检测水位显示管中水位的水位检测管，水位检测管的底部连通到下阀门进口端的管路上，水位检测管的顶部连通到高位气相管；水位检测管内设有磁性浮子，并在水位检测管外部的设定位置设有干簧管，在检测装置上设置一套不合格警示装置，所述的不合格警示装置包括指示灯和/或蜂鸣器(或喇叭)。检测时，水位检测管中的水位总是与水位显示管中的水位相等，当水位上升到干簧管位置时，检测管内的磁性浮子在浮力作用下也会上升到干簧管位置，则干簧管在磁力作用下发出开关信号，不合格警示装置发出不合格警示信号，即指示灯发光和/或蜂鸣器(或喇叭)发声。干簧管的高度位置就是浮子阀密封性能指标的控制点。该位置越高，则浮子阀密封性的合格指标越低；反之，浮子阀的密封性合格指标越高。

本发明的进一步技术措施是：设置一套合格警示装置，其包括指示灯和/或蜂鸣器(或喇叭)。为了显著区别于不合格警示装置，合格警示装置中指示灯的颜色和蜂鸣器(或喇叭)的音色均不同于不合格警示装置。合格警示装置的启动信号是检测时间T，具体地说，就是检测开始，先将浮子阀的进水口与检测头密封连接，再关闭下阀门和开启上阀门，这时控制系统开始累计检测时间T。当检测时间T达到设定值To时，水位检测管中的水位仍未上升到干簧管位置，则合格警示装置发出合格警示信号，提示操作者该浮子阀的密封性能合格；反之，当检测时间T在达到设定时间To之前，水位检测管中的水位上升到了干簧管位置，则不合格警示装置发出不合格警示信号，提示操作者该浮子阀的密封性能不合格。

所述的水位检测管可以和水位显示管合并成水位显示检测管，考虑到尽可能改善检测装置前面板的外观，优选并联设置水位显示管和水位检测管，并将水位检测管设置在检测装置前面板的后面，将水位显示管设置在前面板的前方或前面板处。

本发明技术的进一步技术措施是：所述的下水箱设有水位传感器，当下水箱中无水时，水位传感器将探测到无水信号，该信号用于断开水泵的电源电路，防止水泵无水空转。

本发明技术的进一步技术措施是：在上升管上设置过滤器，使进入上水箱的水全部经过滤器过滤，使检测装置用水保持清洁。

作为一个实施例：当下降管的管径小于上升管的管径时，所述的上阀门可以取消。上阀门取消后的检测装置的待机状态是：水泵处于运行状态，下阀门处于开启状态，液位显示管(和液位检测管)中无水。检测时，先将浮子阀的进水口与检测头密封连接，再关闭下阀门，在检测压力的作用下，如果浮子阀的密封性良好，则气相管内的气体被压缩，水位显示管中的水位会上升一段距离，在压力达到平衡后，水位显示管中的水位将停止上升，即水位达到稳定状态；如果浮子阀的密封性差，出现泄漏，则气相管内的气体不断流向浮子阀，并从浮子阀的密封面泄漏出去，水位显示管中的水位会持续上升；如果浮子阀泄漏较严重，水位显示管中的水位会上升到与上水箱中的水位高度一样；如果浮子阀只有轻微的泄漏，则水位显示管中的水位会上升到一个较高的位置停止。

本发明浮子阀密封性检测装置检测时，检测头的顶部与浮子阀的进水口连接，检测头的底部与气相管连接，所以浮子阀总是处于干燥状态，不会受到水污染。此外，空气比水更容易泄漏，本发明技术采用空气为检测介质，所以其检测结果的准确度显著高于采用水为检测介质的检测装置。

因水位显示管中的水位很容易观察，还有警示装置也在同时向操作者指示浮子阀的密封性能，所以本浮子阀密封性检测装置的检测结果不受现场光照度影响，对操作者的要求也较低。

浮子阀的进水口与检测头采用快速连接结构，可使浮子阀的装拆速度很快，提高检测速度。

本发明浮子阀密封性检测装置的有益效果是：

1.检测压力的精度高、波动小，且不受电网电压波动、水泵性能下降的影响；

2.检测介质对浮子阀无污染；

3.检测结果一致性好、准确度高，受操作者和现场光照度的影响小；

4.检测结果可以用数据描述；

5.检测时操作简易、速度快。

附图说明

图1为现有技术中饮水机专用净水器上的浮子阀结构示意图。

图2为现有技术中饮水机专用净水器上的浮子阀控制饮水机水斗中水位的结构示意图。

图3为本发明实施例原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本发明保护范围的限制。

图1为现有技术中饮水机专用净水器上的浮子阀结构示意图。结合图1所示，浮子阀包括阀体(31)、浮子(27)、阀瓣(28)、锥形密封垫(30)和限位螺母(29)，阀瓣(28)通过螺纹与浮子(27)连接，锥形密封垫(30)固定装配在阀瓣(28)上，限位螺母(29)通过螺纹与阀体(31)连接，浮子(27)、阀瓣(28)和锥形密封垫(30)组装后的组合件可在阀体(31)的下部腔体内上下滑动，限位螺母(29)对该组合件有限位和导向作用，锥形密封垫(30)的正上方是阀体(31)的出水孔(38)。浮子(27)上升时带动锥形密封垫(30)向上运动，封闭出水孔(38)，即浮子阀关闭；浮子(27)下降时带动锥形密封垫(30)向下运动，开启出水孔(38)，即浮子阀开启。浮子阀开启后，水流从浮子阀的进水口(36)流入，从出水孔(38)流出。

图2为现有技术中饮水机专用净水器上的浮子阀控制饮水机水斗中水位的结构示意图。结合图2所示，饮水机包括壳体(32)、水斗(33)和出水龙头(34)，水斗(33)设置在壳体(32)内，装有浮子阀(2)的饮水机专用净水器净水桶(35)安装在饮水机壳体(32)上，其中浮子阀(2)伸入水斗(33)中，浮子阀(2)的结构如图1所示。用户从饮水机龙头(34)取水时，水斗(33)中的水位会下降，水斗(33)中的水位下降后，浮子阀(2)中的浮子下降，浮子阀开启，净水桶(35)中的水通过浮子阀(2)流向饮水机水斗(33)，向水斗(33)补水；用户停止取水时，净水桶(35)中的水会继续流向水斗(33)，使水斗(33)中的水位上升，浮子阀(2)中的浮子随之上升；当水斗(33)中的水位上升到设定水位时，浮子阀(2)中的锥形密封垫将阀体上的出水孔关闭，即浮子阀(2)关闭，净水桶(35)中的水停止流向饮水机水斗(33)，于是，饮水机水斗(33)中的水位被浮子阀(2)控制。如果浮子阀(2)关闭后的密封性很好，则水斗(33)中的水位不会上升；如果浮子阀(2)关闭后的密封性不好，则净水桶(35)中的水会泄漏到水斗(33)中，水斗(33)中的水位就会缓慢上升，最后溢出水斗(33)造成饮水机泄漏。

图3为本发明实施例原理图。结合图3所示，本实施例包括上水箱(12)、下水箱(23)、水位显示管(9)和将下水箱(23)中的水抽到上水箱(12)中的水泵(20)；在上水箱(12)和下水箱(23)之间设有上升管(15)、下降管(17)和溢流管(16)；上水箱(12)上设有溢流口(13)，溢流口(13)通过溢流管(16)连通下水箱(23)；水泵(20)的吸水管(21)下伸到下水箱(23)的底部；下降管(17)的底部设有下阀门(19)和上阀门(18)，下阀门(19)是常开电磁阀，上阀门(18)是常闭电磁阀；水位显示管(9)的底部连通到下阀门(19)进口端和上阀门(18)出口端之间的连接管(25)上，水位显示管(9)的顶部连通高位气相管(11)，高位气相管(11)通过气相连接管(5)连通检测头(1)；溢流口(13)高于水位显示管(9)的底端至少500毫米；水位检测管(6)的底部连通到上阀门(18)出口端和下阀门(19)进口端之间的连接管(25)上，水位检测管(6)的顶部连通到高位气相管(11)，水位检测管(6)内设有磁性浮子(3)，并在水位检测管(6)外部的设定位置设有干簧管(4)；在检测装置的机架(10)的前面板(34)上设置指示灯(8)和蜂鸣器(7)用于不合格警示；水位显示管(9)设置在前面板(34)的前方；水泵(20)出水口管路中设有可对进入上水箱(12)的水进行过滤的过滤器(14)；下水箱(23)底部设有探测下水箱(23)内是否有水的水位传感器(22)，下水箱(23)底部还设有排水阀(24)，便于放尽下水箱(23)中的水。

检测时，先将浮子阀(2)以倒置的方式与检测头(1)密封连接，浮子阀(2)的结构如图1所示，再关闭下阀门(19)和开启上阀门(18)。水泵(20)开启后，水位检测管(6)中的水位总是与水位显示管(9)中的水位(26)相等。如果水位上升到干簧管(4)位置，水位检测管(6)内的磁性浮子(3)在浮力作用下也会上升到干簧管(4)位置，则干簧管(4)在磁力作用下发出开关信号，控制系统利用此信号作声光警示，即指示灯(8)发光和蜂鸣器(7)发声，同时操作者也可以看到水位显示管(9)中的水位(26)上升到了较高水位，这说明浮子阀(2)的密封性不合格；如果水位在干簧管(4)位置的下方被稳住，水位检测管(6)内的磁性浮子(3)不会上升到干簧管(4)位置，则干簧管(4)不发出开关信号，控制系统不发出声光警示，即指示灯(8)不发光和蜂鸣器(7)不发声，同时操作者也可以看到水位显示管(9)中的水位(26)稳定在较低水位，这说明浮子阀(2)的密封性合格。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种浮子阀密封性检测装置，其特征是：包括上水箱、下水箱、水位显示管和将下水箱中的水抽到上水箱中的水泵，在上水箱和下水箱之间设有上升管、下降管和溢流管，下降管的底部设有控制下降管中水流的下阀门，水位显示管的底部连通到靠近下阀门的进口端，水位显示管的顶部连通高位气相管，高位气相管连通检测头，高位气相管的位置高于上水箱的最高水位。

2.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：设有水位检测管，水位检测管的底部连通到靠近下阀门的进口端，水位检测管的顶部连通高位气相管。

3.根据权利要求2所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：所述的水位检测管内设有磁性浮子。

4.根据权利要求2所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：至少设有指示灯、蜂鸣器和喇叭其中的一种。

5.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：所述的上水箱设有溢流口，溢流口通过溢流管连通到下水箱，溢流口高于水位显示管底端至少500毫米。

6.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：下阀门的上方设有控制下降管中水流的上阀门。

7.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：检测头的底部连通高位气相管，检测头的顶部开口朝上。

8.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：所述的水位显示管是透明水管。

9.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：所述的下水箱设有水位传感器。

10.根据权利要求1所述的浮子阀密封性检测装置，其特征是：水泵出水口管路中设有对流入上水箱中的水进行过滤的过滤器。

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