CN104198135B - 一种膨胀水箱密封性检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测机械技术领域，具体涉及一种膨胀水箱密封性检测设备及其检测方法。检测设备包括多个待检测的膨胀水箱、机架、夹具装置和进水装置；其中，机架包括上面板和下面板，上面板设有触摸屏，下面板包括操作台一和操作台二，操作台一和操作台二均由不锈钢材料制成，具有防水、防锈、防变形、防开裂、耐热耐磨、经久耐用的优点。该设备检测方法包括装夹、进水、保压和排水，精确性和检测效率都较高。

Description

一种膨胀水箱密封性检测设备及其检测方法

技术领域

本发明属于检测机械技术领域，具体涉及一种膨胀水箱密封性检测设备及其检测方法。

背景技术

膨胀水箱是热水采暖系统和中央空调水路系统中的重要部件，它的作用是收容和补偿系统中水的胀缩量，被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水等设备中，其能缓冲系统压力的波动，起到稳压卸荷的作用，在系统内水压轻微变化时，膨胀水箱气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能保证系统的水压稳定，水泵不会因压力的改变而频繁的开启。

从中可见，膨胀水箱的密封性能很重要，若膨胀水箱气囊存在泄露，即密封性能不好，会使设备因为压力过大或者水压的不稳定而造成损坏，因此需要一种能检测膨胀水箱密封性能的设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以自动控制检测膨胀水箱密封性能是否良好的设备，并且可以提高检测精度和检测效率的检测系统和检测方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种膨胀水箱密封性检测设备，包括：

多个待检测的膨胀水箱；

机架，所述机架包括上面板和下面板，上面板设有用于运行整个检测设备的触摸屏，所述下面板包括操作台一和操作台二，所述操作台一上设有夹具装置；所述操作台一和操作台二均由不锈钢材料制成，所述不锈钢由以下质量百分比成分组成：C：0.04-0.06％，Cr：18.0-21.0％，Ni：6.0-8.0％，Mn：3.0-4.0％，Si：0.5-1.0％，Mo：0.05-0.1％，Ti：0.1-0.3％，Nb：0.1-0.3％，P≤0.01％，S≤0.01％，余量为Fe以及不可避免的杂质；

夹具装置，所述夹具装置包括安装于机架上的气缸座、安装于气缸座上的气缸以及设置于操作台一上方且位于气缸下端的水箱靠座；

进水装置，所述进水装置包括设置于下面板内部的水槽和水泵，以及用于往膨胀水箱内注水的储水罐，所述水槽和水泵之间、水泵和储水罐之间以及水槽和膨胀水箱之间通过水管连接，且储水罐和膨胀水箱之间安装有手动球阀和密封阀；水槽和膨胀水箱之间安装有电控制的溢流阀；被检测的膨胀水箱放置于水箱靠座上，检测时，气缸向下压紧膨胀水箱，将水管与膨胀水箱对接，水泵开始向膨胀水箱内进水；

其中，被检测的膨胀水箱放置于水箱靠座上，检测时，气缸向下压紧膨胀水箱，将水管与膨胀水箱对接，水泵开始向膨胀水箱内进水。

此外，本发明用操作台一和操作台二选用不锈钢材料制成，具有防水、防锈、防变形、防开裂、耐热耐磨、经久耐用的优点，使用性价比远高于选用塑料制成的台面板。

而且，本发明对制备操作台一和操作台二用的不锈钢材料的成分及其质量百分比进行重新合理的配伍，达到改善和提高不锈钢制品操作台一和操作台二的性能的目的。其中，Cr是不锈钢起耐腐蚀性最重要的、起决定性作用的合金元素，它可以使不锈钢表面形成致密、稳定的Cr₂O₃钝态保护膜，以隔开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀作用。但是，Cr与C的亲和力很强，极易结合形成Cr₂₆C₆在晶界析出，形成局部贫Cr区，贫Cr区钝化能力不足或完全失去，使晶界被腐蚀。而C又是不锈钢的主要组成元素，它在不锈钢中的含量及分布形式决定了不锈钢的组织形式、力学性能等。因此，结合C与Cr在不锈钢中的作用及它们之间所发生的反应，本申请在不影响C元素在不锈钢中起基本作用的基础上，适当降低C含量，避免多余的C形成Cr₂₆C₆在晶界析出，同时适当提高Cr的含量。另外，本发明还加入了稳定化元素Ti和Nb进行稳定化处理，使多余的C形成TiC或NbC析出，减少晶间腐蚀，以保证Cr在不锈钢中的含量及其作用。

另外，本发明对不锈钢中的Ni、Mn、Si、Mo、P、S元素的质量百分比也进行了一定的调整，降低了Ni的含量，提高了Mn的含量。因为Ni主要是配合Cr使用，增强不锈钢钝态保护膜的耐腐蚀性，但是，Ni价格昂贵，而Mn刚好可以取代部分Ni添加，以降低成本，同时还可以提高不锈钢的强度。而微量的Mo也能起到强化钝态膜的作用。而Si、P、S都是杂质元素，需要控制它们的含量，但也不可或缺，少量的杂质元素能改善不锈钢的力学性能和加工性能。

在上述一种膨胀水箱密封性检测设备中，所述操作台一和操作台二的制备方法包括熔炼、成型和热处理工艺，所述热处理工艺包括固溶处理和时效处理，所述固溶处理温度为1000-1150℃，时间为15-30min，所述时效处理温度为380-450℃，时间为6-10h。

本发明不锈钢材料制成的操作台一和操作台二经过上述热处理工艺处理后，合金元素充分溶入基体组织，提高基体组织中的合金含量，提高制品操作台一和操作台二的抗腐蚀性等力学性能。

在上述一种膨胀水箱密封性检测设备中，所述熔炼温度为1630-1680℃。

在上述一种膨胀水箱密封性检测设备中，所述操作台二上设有晾晒装置，所述晾晒装置包括膨胀水箱固定座架、放置膨胀水箱固定座架上的用于固定膨胀水箱的固定座以及放置于固定座上，且等待晾晒的被检测后的膨胀水箱。

本发明的另一个目的在于提供一种应用上述检测设备的检测方法，包括以下步骤：

装夹：把被检测膨胀水箱放置在水箱靠座上，将水管与被检测膨胀水箱对接，按下触摸屏上的启动按钮，气缸向下压住并压紧被检测膨胀水箱；

进水：开启手动球阀和密封阀，储水罐向被检测膨胀水箱注水直至达到设备预设的进水时间，此时设备会判断被检测膨胀水箱内的压力值，若压力值低于检测要求的最低压力，触摸屏上显示报警信息；若压力值高于最高设定值，则控制溢流阀开启，把多余的水排回水槽；

保压：关闭密封阀，并在预设的保压时间段内对被检测膨胀水箱内的压力值进行监控，若保压之后的压力值低于保压时间段内压力值5KPa，此时触摸屏上报警信息；

排水：检测完毕，关闭密封阀，关闭溢流阀，断开与膨胀水箱连接的水管，气缸恢复初始位置，将检测后的膨胀水箱置于晾晒装置上排水至水槽。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.本发明利用程序控制检测设备测试膨胀水箱密封性的过程，提高了检测精确性，通过向被检测膨胀水箱内注水，检测监控膨胀水箱内的实时压力来判断膨胀水箱是否存在泄露，并在触摸屏上显示检测结果，使用触摸屏是为了方便人机交互，这样大大缩减了检测时间，提高了检测效率。

2.本发明操作台一和操作台二均选用不锈钢材料制成，而且本发明对不锈钢材料的成分及其质量百分比进行重新配伍，并在制备过程中进行有效的热处理，使制得的操作台一和操作台二具有防水、防锈、防变形、防开裂、耐热耐磨、经久耐用的优点。

附图说明

图1为本发明设备的爆炸图；

图2为本发明检测的原理图。

图中：水箱100；机架200；夹具装置300；进水装置400；上面板210；下面板220；触摸屏211；操作台一221；操作台二222；气缸座310；气缸320；水箱靠座330；水槽410；水泵420；储水罐430；水管440；手动球阀450；密封阀460；溢流阀470；晾晒装置500；固定座架510；固定座520；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种膨胀水箱密封性检测设备，包括：多个待检测的膨胀水箱100、机架200、夹具装置300、进水组合400和晾晒装置500。

机架200包括上面板210和下面板220，上面板210设有触摸屏211，所述下面板220包括操作台一221和操作台二222，所述操作台一221上设有夹具装置300。

夹具装置300包括安装于机架100上的气缸座310、安装于气缸座310上的气缸320以及设置于操作台一221上方且位于气缸320下端的水箱靠座330。

进水装置400包括设置于下面板220内部的水槽410和水泵420，以及用于往膨胀水箱100内注水的储水罐430，所述水槽410和水泵420之间、水泵420和储水罐430之间以及水槽410和膨胀水箱100之间通过水管440连接，且储水罐430和膨胀水箱100之间安装有手动球阀450和密封阀460；水槽410和膨胀水箱100之间安装有电控制的溢流阀470，其中被检测的膨胀水箱100放置于水箱靠座330上，检测时，气缸320向下压紧膨胀水箱100，将水管440与膨胀水箱100对接，水泵420开始向膨胀水箱100内进水。

操作台二上设有晾晒装置500，晾晒装置500包括膨胀水箱100固定座架510、放置膨胀水箱固定座架510上的用于固定膨胀水箱100的固定座520以及放置于固定座520上，且等待晾晒的被检测后的膨胀水箱100。

如图2所示，本发明还提供了一种应用上述检测设备的检测方法：

装夹：把被检测的膨胀水箱100放置在水箱靠座330上，将水管440与被检测膨胀水箱100对接，按下触摸屏211上的启动按钮，气缸320向下压住并压紧被检测膨胀水箱100；

进水：开启手动球阀450和密封阀460，储水罐430向被检测膨胀水箱100注水直至达到设备预设的进水时间，此时设备会判断被检测膨胀水箱100内的压力值，若压力值低于检测要求的最低压力，触摸屏211上显示报警信息；若压力值高于最高设定值，则控制溢流阀470开启，把多余的水排回水槽410。

保压：关闭密封阀460，并在预设的保压时间段内对被检测膨胀水箱100内的压力值进行监控，若保压之后的压力值低于保压时间段内压力值5KPa，则系统报警停机，此时触摸屏211上显示报警信息。

排水：检测完毕，关闭密封阀460，关闭溢流阀470，断开与膨胀水箱100连接的水管440，气缸320恢复初始位置，将检测后的膨胀水箱100置于晾晒装置500上排水至水槽410。

本发明的实现是利用程序控制检测设备测试膨胀水箱密封性的过程，提高了检测精确性，通过向被检测膨胀水箱内注水，检测监控膨胀水箱内的实时压力来判断膨胀水箱是否存在泄露，并在触摸屏上显示检测结果，使用触摸屏是为了方便人机交互，这样大大缩减了检测时间，提高了检测效率。

上述操作台一221和操作台二222均由不锈钢材料制成，所述不锈钢由以下质量百分比成分组成：C：0.04-0.06％，Cr：18.0-21.0％，Ni：6.0-8.0％，Mn：3.0-4.0％，Si：0.5-1.0％，Mo：0.05-0.1％，Ti：0.1-0.3％，Nb：0.1-0.3％，P≤0.01％，S≤0.01％，余量为Fe以及不可避免的杂质。

表1：本发明实施例1-4操作台一和操作台二的组成成分及其质量百分比

实施例1：

按表1实施例1中操作台一和操作台二的组成成分及其质量百分比进行配料，然后将配料投入温度为1630℃冶炼炉内将配料熔化成金属液。然后将熔化后的金属液浇注成操作台一和操作台二坯件，并将操作台一和操作台二坯件在1000℃的温度下固溶处理30min，最后在380℃的温度下时效处理10h，制得操作台一和操作台二。

实施例2：

按表1实施例2中操作台一和操作台二的组成成分及其质量百分比进行配料，然后将配料投入温度为1650℃冶炼炉内将配料熔化成金属液。然后将熔化后的金属液浇注成操作台一和操作台二坯件，并将操作台一和操作台二坯件在1050℃的温度下固溶处理25min，最后在400℃的温度下时效处理9h，制得操作台一和操作台二。

实施例3：

按表1实施例3中操作台一和操作台二的组成成分及其质量百分比进行配料，然后将配料投入温度为1660℃冶炼炉内将配料熔化成金属液。然后将熔化后的金属液浇注成操作台一和操作台二坯件，并将操作台一和操作台二坯件在1100℃的温度下固溶处理20min，最后在420℃的温度下时效处理8h，制得操作台一和操作台二。

实施例4：

按表1实施例4中操作台一和操作台二的组成成分及其质量百分比进行配料，然后将配料投入温度为1680℃冶炼炉内将配料熔化成金属液。然后将熔化后的金属液浇注成操作台一和操作台二坯件，并将操作台一和操作台二坯件在1150℃的温度下固溶处理15min，最后在450℃的温度下时效处理6h，制得操作台一和操作台二。

对比例：

选用市售普通304不锈钢按实施例2的制备方法制备成操作台一和操作台二。

将上述实施例1-4和对比例制得的操作台一和操作台二进行性能测试，测试结果如表2所示。

表2：本发明实施例和对比例制得的操作台一和操作台二的性能测试结果

从表2可知，本发明不锈钢的成分及其质量百分比经过合理配伍后，综合力学性能较304不锈钢的综合力学性能有明显提高。因此，本发明用合理配伍的不锈钢材料通过合理的制备方法制备成操作台一和操作台二，使得本发明操作台一和操作台二具有防水、防锈、防变形、防开裂、耐热耐磨、经久耐用的优点，使用性价比远高于塑料制成的操作台一和操作台二。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种膨胀水箱密封性检测设备，其特征在于，包括：

多个待检测的膨胀水箱；

机架，所述机架包括上面板和下面板，上面板设有用于运行整个检测设备的触摸屏，所述下面板包括操作台一和操作台二，所述操作台一上设有夹具装置；所述操作台一和操作台二均由不锈钢材料制成，所述不锈钢由以下质量百分比成分组成：C：0.04-0.06％，Cr：18.0-21.0％，Ni：6.0-8.0％，Mn：3.0-4.0％，Si：0.5-1.0％，Mo：0.05-0.1％，Ti：0.1-0.3％，Nb：0.1-0.3％，P≤0.01％，S≤0.01％，余量为Fe以及不可避免的杂质；所述操作台一和操作台二的制备方法包括熔炼、成型和热处理工艺，所述热处理工艺包括固溶处理和时效处理，所述固溶处理温度为1000-1150℃，时间为15-30min，所述时效处理温度为380-450℃，时间为6-10h；

夹具装置，所述夹具装置包括安装于机架上的气缸座、安装于气缸座上的气缸以及设置于操作台一上方且位于气缸下端的水箱靠座；

进水装置，所述进水装置包括设置于下面板内部的水槽和水泵，以及用于往膨胀水箱内注水的储水罐，所述水槽和水泵之间、水泵和储水罐之间以及水槽和膨胀水箱之间通过水管连接，且储水罐和膨胀水箱之间安装有手动球阀和密封阀；水槽和膨胀水箱之间安装有电控制的溢流阀；被检测的膨胀水箱放置于水箱靠座上，检测时，气缸向下压紧膨胀水箱，将水管与膨胀水箱对接，水泵开始向膨胀水箱内进水；

将上述检测设备用于检测膨胀水箱密封性的方法，包括以下步骤：

装夹：把被检测膨胀水箱放置在水箱靠座上，将水管与被检测膨胀水箱对接，按下触摸屏上的启动按钮，气缸向下压住并压紧被检测膨胀水箱；

进水：开启手动球阀和密封阀，储水罐向被检测膨胀水箱注水直至达到设备预设的进水时间，此时设备会判断被检测膨胀水箱内的压力值，若压力值低于检测要求的最低压力，触摸屏上显示报警信息；若压力值高于最高设定值，则控制溢流阀开启，把多余的水排回水槽；

保压：关闭密封阀，并在预设的保压时间段内对被检测膨胀水箱内的压力值进行监控，若保压之后的压力值低于保压时间段内压力值5KPa，此时触摸屏上报警信息；

排水：检测完毕，关闭密封阀，关闭溢流阀，断开与膨胀水箱连接的水管，气缸恢复初始位置，将检测后的膨胀水箱置于晾晒装置上排水至水槽。

2.根据权利要求1所述一种膨胀水箱密封性测试设备，其特征在于，所述熔炼温度为1630-1680℃。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀水箱密封性检测设备，其特征在于，所述操作台二上设有晾晒装置，所述晾晒装置包括膨胀水箱固定座架、放置膨胀水箱固定座架上的用于固定膨胀水箱的固定座以及放置于固定座上，且等待晾晒的被检测后的膨胀水箱。