CN103439065B - 利用装置进行正压漏孔校准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种U形毛细管进行正压漏孔校准的装置，包括U形毛细管、第一截止阀和第二截止阀；U形毛细管的一端与大气连通，另一端与被测漏孔、第一截止阀依次串联连接；第二截止阀并联连接于U形毛细管与被测漏孔之间的管路上；U形毛细管内充有液体。本装置具有结构简单、成本低、效率高的优点。

Description

利用装置进行正压漏孔校准的方法

技术领域

本发明涉及一种U形毛细管进行正压漏孔校准的装置，尤其涉及一种使用U形毛细管进行正压漏孔校准的装置及利用此装置进行正压漏孔校准的方法，属于泄漏检测技术领域。

背景技术

随着泄漏检测技术的发展，在国防和国民生产各领域中正压检漏技术发挥着越来越重要的作用,正压漏孔作为正压检漏时的漏率标准,其校准精度也越来越受到人们的重视。目前国内外对正压标准漏孔的校准方法很多，但不是成本高就是效率低。如定压排水取气法通过记录在一定时间的量筒水面高度变化获得体积变化进行漏孔校准。由于量筒截面积较大且漏孔漏率较小，要获得量筒水面高度明显变化需要时间较长，因此效率低。而定容薄膜压力计法，由于使用薄膜压力计，因此成本较高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、成本低、效率高的U形毛细管进行正压漏孔校准的装置及利用此装置进行正压漏孔校准的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种U形毛细管进行正压漏孔校准的装置，包括U形毛细管和截止阀，所述截止阀包括第一截止阀和第二截止阀；所述U形毛细管的一端与大气连通，另一端与被测漏孔、第一截止阀依次串联连接；所述第二截止阀并联连接于U形毛细管与被测漏孔之间的管路上；所述U形毛细管内充有液体。

打开第一截止阀，同时关闭第二截止阀，已知压力的气体通过第一截止阀和漏孔充入U形毛细管内；关闭第一截止阀，并记录U形毛细管内液体的液面位置，进而通过液面高度变化求得单位时间流过漏孔的气体量，求出漏孔的漏率。

当被测漏孔校准完毕时，则第二截止阀用来将U形毛细管与第一截止阀之间管路内的气体排出；根据漏孔漏率范围的不同可选择不同的直径的U形毛细管，以提高测试效率和准确性。

进一步，在所述第一截止阀进口端的管路上串联连接一调压阀，在所述调压阀与第一截止阀之间并联连接一压力表；调压阀与压力表可以保证充入气体时被测漏孔处的气体压力，进而保证测量结果的准确性。

进一步，所述U形毛细管内所充有的液体是带颜色的，且不易挥发，以便于观察液面的高度变化。

利用装置进行正压漏孔校准的方法，所述装置包括U形毛细管(7)和截止阀，所述截止阀包括第一截止阀(3)和第二截止阀(6)；所述U形毛细管(7)的一端与大气连通，另一端与被测漏孔(5)、第一截止阀(3)依次串联连接；所述第二截止阀(6)并联连接于U形毛细管(7)与被测漏孔(5)之间的管路上；所述U形毛细管(7)内充有液体；

在所述第一截止阀进口端的管路上还串联连接一调压阀(1)；

在所述调压阀与第一截止阀之间并联连接一压力表(2)；

所述U形毛细管(7)内所充有的液体是带颜色的，且不易挥发；

首先调节调压阀(1)至被测漏孔所需压力，关闭第二截止阀(6)后，打开第一截止阀(3)，则气体(P)通过漏孔向U形毛细管充气；当经过一段时间△t后，记录液面位置，并关闭第一截止阀(3)，即通过液面高度变化求得单位时间流过漏孔的气体量，进而求出漏孔的漏率；

漏率的计算如下式：

$Q=\{\[\frac{4\mathrm{\σ}}{d}({\mathrm{cos\θ}}_1-{\mathrm{cos\θ}}_2)+\mathrm{\ρ}gh+P_0\](\frac{d^2}{4}{\mathrm{\πh}}_1+V_0)-P_0{V}_0\}/\mathrm{\Δ}t$

其中：

ρ-U形毛细管内部液体密度，单位kg/m³；

σ-U形毛细管内部液体张力系数，单位N/m；

g-当地重力加速度；

d-U形毛细管的内径，单位m；

h-测试结束时U形管两侧液面高度差，单位m；

h₁-测试结束时液面相对初始位置高度变化，单位m；

θ₁-测试结束时U形毛细管内部右侧液面边沿与管壁的浸润角；

θ₂-测试结束时U形毛细管内部左侧液面边沿与管壁的浸润角；

V₀-测试开始时，漏孔连接部分与加压右侧液面之间初始气体体积，单位m³；

P₀-测试结束时的大气压力，单位Pa；

Δt-测试时间计时，单位s；

Q-被测漏孔漏率；

式中：σ、θ₁、θ₂、ρ、P₀、V₀、d为已知量，h、h₁和Δt为测试量。

本发明具有的优点和积极效果是：本装置是利用变压变容的测试方法，通过U形毛细管液面高度变化求得单位时间流过漏孔的气体量，进而求出漏孔的漏率，具有结构简单、成本低、效率高的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式正压漏孔校的装置示意图。

图中：1.调压阀，2.压力表，3.第一截止阀，4.连接管，5.被测漏孔，6.第二截止阀，7.U形毛细管。

P—气体；

h-测试结束时U形管两侧液面高度差，单位m；

h₁-测试结束时液面相对初始位置高度变化，单位m；

其中，U形毛细管内虚线位置为测试开始时的液面位置，实线部分为测试结束时液面的位置。

具体实施方式

如图1所示，本具体实施例是一种U形毛细管进行正压漏孔校准的装置，包括U形毛细管7、第一截止阀3和第二截止阀6；U形毛细管7的一端与大气连通，另一端与被测漏孔5、第一截止阀3依次串联连接；第二截止阀6并联连接于U形毛细管7与被测漏孔5之间的管路上；在第一截止阀3进口端的管路上串联连接一调压阀1，在调压阀1与第一截止阀3之间并联连接一压力表2；U形毛细管7带颜色、不易挥发的液体。

本具体实施例的工作过程：如图1所示，首先调节调压阀1至被测漏孔所需压力，关闭第二截止阀6后，打开第一截止阀3，则气体P通过漏孔向U形毛细管充气；当经过一段时间△t后，记录液面位置，并关闭第一截止阀3，即通过液面高度变化求得单位时间流过漏孔的气体量，进而求出漏孔的漏率。

漏率的计算如下式：

$Q=\{\[\frac{4\mathrm{\σ}}{d}({\mathrm{cos\θ}}_1-{\mathrm{cos\θ}}_2)+\mathrm{\ρ}gh+P_0\](\frac{d^2}{4}{\mathrm{\πh}}_1+V_0)-P_0{V}_0\}/\mathrm{\Δ}t$

其中：

ρ-U形毛细管内部液体密度，单位kg/m³；

σ-U形毛细管内部液体张力系数，单位N/m；

g-当地重力加速度；

d-U形毛细管的内径，单位m；

h-测试结束时U形管两侧液面高度差，单位m；

h₁-测试结束时液面相对初始位置高度变化，单位m；

θ₁-测试结束时图1中U形毛细管内部右侧液面边沿与管壁的浸润角；

θ₂-测试结束时图1中U形毛细管内部左侧液面边沿与管壁的浸润角；

V₀-测试开始时，漏孔连接部分与加压右侧液面之间初始气体体积，单位m³；

P₀-测试结束时的大气压力，单位Pa；

Δt-测试时间计时，单位s；

Q-被测漏孔漏率。

式中：σ、θ₁、θ₂、ρ、P₀、V₀、d为已知量，h、h₁和Δt为测试量

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.利用装置进行正压漏孔校准的方法，其特征在于，所述装置包括U形毛细管(7)和截止阀，所述截止阀包括第一截止阀(3)和第二截止阀(6)；所述U形毛细管(7)的一端与大气连通，另一端与被测漏孔(5)、第一截止阀(3)依次串联连接；所述第二截止阀(6)并联连接于U形毛细管(7)与被测漏孔(5)之间的管路上；所述U形毛细管(7)内充有液体；

在所述第一截止阀进口端的管路上还串联连接一调压阀(1)；

在所述调压阀与第一截止阀之间并联连接一压力表(2)；

所述U形毛细管(7)内所充有的液体是带颜色的，且不易挥发；

首先调节调压阀(1)至被测漏孔所需压力，关闭第二截止阀(6)后，打开第一截止阀(3)，则气体(P)通过漏孔向U形毛细管充气；当经过一段时间△t后，记录液面位置，并关闭第一截止阀(3)，即通过液面高度变化求得单位时间流过漏孔的气体量，进而求出漏孔的漏率；

漏率的计算如下式：

$Q=\{\[\frac{4\mathrm{\σ}}{d}({\mathrm{cos\θ}}_1-{\mathrm{cos\θ}}_2)+\mathrm{\ρ}gh+P_0\](\frac{d^2}{4}{\mathrm{\πh}}_1+V_0)-P_0{V}_0\}/\mathrm{\Δ}t$

其中：

ρ-U形毛细管内部液体密度，单位kg/m³；

σ-U形毛细管内部液体张力系数，单位N/m；

g-当地重力加速度；

d-U形毛细管的内径，单位m；

h-测试结束时U形管两侧液面高度差，单位m；

h₁-测试结束时液面相对初始位置高度变化，单位m；

θ₁-测试结束时U形毛细管内部右侧液面边沿与管壁的浸润角；

θ₂-测试结束时U形毛细管内部左侧液面边沿与管壁的浸润角；

V₀-测试开始时，漏孔连接部分与加压右侧液面之间初始气体体积，单位m³；

P₀-测试结束时的大气压力，单位Pa；

Δt-测试时间计时，单位s；

Q-被测漏孔漏率；

式中：σ、θ₁、θ₂、ρ、P₀、V₀、d为已知量，h、h₁和Δt为测试量。