CN105606316A - 一种气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置。该装置利用气泡对红外线的散射原理，通过红外线的发射和接受测定气泡的形成及气泡产生的速度，能够测试第一个气泡产生的时间及后续各气泡出现的时间，从而可以算出单位时间内的气泡数及气泡的瞬时速度和平均速度，解决了人工检测时人为识别和读取气泡数造成的误判。
Description
技术领域
本发明涉及一种气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置，可用于阀门及压力容器密封的泄漏检测。
背景技术
在流程工业中，阀门是用来控制流体的方向、压力和流量的部件，它使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量。阀门的密封性能是衡量其质量的重要指标，国家相关标准规定了阀门的气密性试验方法及合格要求。气泡法检测是标准规定的测试方法之一，但目前气泡法测试多采用人工直接读取的方法，该方法读取误差较大，工作效率低，受人为因素影响大。本发明阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置的研究目的就是为了解决人为读数带来的问题。
发明内容
本发明公开了一种用于气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置。该装置能够测试第一个气泡产生的时间及后续各气泡出现的时间，从而可以算出单位时间内的气泡数及气泡产生的瞬时速度和平均速度，解决了人为计数的繁琐及失误的可能性。
本发明通过以下的技术方案来实现：
一种用于气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置，由阀门泄漏检测部件、气泡检测计数部件及数据处理部件组成。
阀门泄漏检出部件，由橡胶密封塞(2)、导气活接头(3)、导气管(4)、气泡管(6)和测试水杯(7)组成。橡胶密封塞(2)为锥形结构，有多种规格以适应不同阀门直径要求。橡胶密封塞(2)直接插入阀门接口即可密封，当压力过大时可被直接冲出，从而防止超压危险；导气活接头(3)为气体管路常用的活接头，导气管(4)为常用气体管道，气泡管(6)为亚克力管，通过胶接连于测试水杯(7)。
测试水杯(7)由亚克力板制作而成，形状为方形，保证有两个相对的面互相平行且垂直于底面，气泡管胶接于其中一个面，垂直向下。测试水杯含有显示液面读数的液位计。
气泡检测计数部件，由反射镜(5)、气泡检测传感器(8)和气泡计数单元(9)组成。反射镜(5)为镜面材料，可以反射红外线，装于测试水杯(7)内壁或外壁，与气泡管(6)出口在同一水平线上。气泡检测传感器(8)由红外发射管和红外接收管及其信号调理电路组成，利用气泡对红外光线的散射从而阻断红外接收管的信号，气泡计数单元(9)采集气泡检测传感器(8)的信号，进行计数和计时。
气泡检测传感器(8)，安装于测试水杯(7)外壁，与气泡管出口及反射镜(5)在同一直线上，无气泡时发射管发射的红外线通过镜面反射到达红外接收管，当有气泡时则使红外线散射，接收管接收不到红外信号。
气泡检测传感器(8)，也可将发射管和接收管分开对射安装，即不用反射镜(5)，将发射管和接收管分别装于水杯(7)两个平行面外壁并与气泡管出口在同一直线上，无气泡时发射管发射的红外线直接到达红外接收管，当有气泡时则使红外线散射，接收管接收不到红外信号。
气泡计数单元(9)，由单片机通过采集气泡检测传感器(8)的信号及计时功能，确定每个气泡产生的时间，通过累计及运算获得气泡的数量及速度，并将所得信息示于显示窗口。通过TTL-USB线(10)将信息传送给计算机(11)处理，同时接收计算机(11)的指令。气泡计数单元(9)，也可直接测试而不用连接计算机。
数据处理部件，由TTL-USB连接线(10)、计算机(11)及相关软件组成。TTL-USB连接线(10)将单片机的TTL和计算机的USB信号进行转换，计算机(11)能够接收计数单元传送的数据进行处理，并发送相关指令给计数单元，对测试结果依据相关标准给出是否合格判断，并能打印测试报告。
所述的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置，其操作步骤如下：
a将橡胶密封塞(2)固定在待测阀门(1)接口中；
b将导气管(3)通过活接头连接橡胶密封塞(2)和气泡管(6)上；
c将水加入测试水杯(7)中，按要求达到指定刻度；
d打开测试单元，如需电脑控制和测试就将TTL-USB连接线连上电脑，打开电脑测试软件；
e阀门加压到指定压力，按开始键开始计时和测试；
f可设置自动测试时间或人为确定测试时间；
g自动判断测试结果是否合格；
h连接电脑可出测试报告。
附图说明
附图是气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置的结构示意图。
附图标记：1-阀门、2-橡胶塞、3-活接头、4-导气管、5-反射镜、6-气泡管、7-测试水杯、8-传感器、9-气泡计数单元、10-TTL-USB、11-计算机。
具体实施方式
气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置的构成和连接如下：
附图为本发明装置的结构示意图，根据附图所示，阀门泄漏检测部件由阀门(1)、橡胶塞(2)、气管活接头(3)、导气管(4)、气泡管(6)和测试水杯(7)所组成。
橡胶塞(2)由密封用橡胶按照阀门尺寸做成锥形，根据常用阀门尺寸做成系列密封塞。密封塞中间安装气管活接头(3)。
橡胶塞(2)插入阀门(1)泄漏口，将导气管(4)通过活接头(3)与橡胶塞(2)连接。导气管另一段连接气泡管(6)。
气泡检测计数部件由气泡检测传感器(8)和气泡计数单元(9)组成。气泡检测传感器(8)有两种形式，一种为分离式对射型，即发射管和接收管分别放在气泡出口平面的两侧，通过对射获得信号。另一种为一体反射式，即发射管和接收管放在气泡出口平面的一侧，利用镜面反射获得信号。
气泡检测传感器(8)正对于气泡管出口，利用对射或反射，调整位置使接收管可以接收信号，气泡出现时接收管无信号。
气泡计数单元(9)由电源、信号调理电路、51单片机、按键及显示部分组成。电源使用5V或3.3V直流电，信号调理主要是为红外发射管提供电源(1.2V)并将红外接收到的信号进行数字化处理(0V、5V或3.3V)。51单片机通过中断接收经过调理后的红外接收管信号，并进行计数，计时器记录时间及中断发生的时间，将第一个气泡发生时间、气泡次数及当前发生的时间和经过计算的气泡瞬时速度及平均速度在显示器上显示，同时将气泡次数及时间通过串口发送出去。有开始、停止、设置A和设置B四个按键，开始按键为开始测试指令，测试中间按此键清零重新开始测试；停止按键为停止、暂停和恢复功能，测试中间按此键为停止或暂停，再按一次恢复测试；设置A和设置B为阀门类型及合格标准的选择。单片机也接收串口发来的指令(清零、重新开始)。
数据处理部件由TTL-USB线(10)和计算机(11)组成。计算机(11)通过TTL-USB线(10)接受测试单元发送的数据(气泡数及时间)，将结果直接放入EXCEL表格中，同时计算瞬时速度和平均速度，可以绘制时间次数图标。对接受的测试数据进行处理，判断阀门泄漏是否合格，打印测试报告。也可通过TTL-USB线(10)发送测试指令(清零、重新开始)。
以上所述仅为本发明的优选实施例，在本发明的原理范围下的变化，皆视为本发明的保护范畴。
Claims (8)
1.一种气泡法阀门泄漏测试的气泡自动计数及气泡泄漏速度测试装置，其特征在于该装置由阀门泄漏检测部件、气泡检测计数部件和数据处理部件组成。
2.根据权利要求1所述的阀门泄漏检测部件，由橡胶密封塞(2)、导气活接头(3)、导气管(4)、气泡管(6)和测试水杯(7)组成。其特征在于所述的橡胶密封塞(2)，为锥形结构，有多种规格以适应不同阀门直径要求。橡胶密封塞(2)直接插入阀门接口即可密封，当压力过大时可被直接冲出，从而防止超压危险；导气活接头(3)为气体管路常用的活接头，导气管(4)为常用气体管道，气泡管(6)为亚克力管，安装于测试水杯(7)内壁面。
3.根据权利要求1或2所述的测试水杯(7)，为亚克力材料，要保证有两个相对的面互相平行且垂直于底面，气泡管(6)安装于其中一个面，垂直向下。测试水杯含有显示液面读数的液位计。
4.根据权利要求1所述的气泡检测计数部件，由反射镜(5)、气泡检测传感器(8)和气泡计数单元(9)组成。其特征在于所述的反射镜(5)为镜面材料，可以反射红外线，安装于测试水杯(7)的平行壁面的内壁或外壁，与气泡管(6)出口在同一水平面上。气泡检测传感器(8)由红外发射管、红外接收管和信号调理电路组成，装于测试水杯(7)外壁，与反射镜(5)及气泡管(6)出口在同一直线上，红外发射管和红外接收管通过镜面反射传递信号，利用气泡对红外光线的散射从而阻断红外接收管的信号，气泡计数单元(9)采集气泡检测传感器(8)的信号，进行计数和计时。
5.根据权利要求1所述的气泡检测计数部件，也可直接由气泡检测传感器(8)和气泡计数单元(9)组成。其特征在于气泡检测传感器(8)由红外发射管和红外接收管及其信号调理电路组成，红外发射管和红外接收管分开安装于测试水杯(7)平行壁面上，并与气泡出口在一条直线上，利用气泡对红外光线的散射从而阻断红外接收管的信号，气泡计数单元(9)采集气泡检测传感器(8)的信号，进行计数和计时。
6.根据权利要求1或4或5所述的气泡计数单元(9)，其特征在于由单片机通过采集气泡检测传感器(8)的信号及计时功能，确定气泡的数量及速度，并将所得信息输出到显示窗口。
7.根据权利要求1或6所述的气泡计数单元(9)，还可以通过TTL-USB线(10)将信息传送给计算机(11)处理，同时接受计算机(11)的指令，也可直接测试而不用连接计算机。
8.根据权利要求1所述的数据处理部件由TTL-USB线(10)、计算机(11)及相关软件组成。其特征在于USB连接线为串口-USB转换器，计算机(11)能够接受计数单元传送的数据进行处理，并可以控制计数单元，对测试结果依据标准给出是否合格判断，并能打印测试报告。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160525 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |