CN106153265B - 一种手持式气体泄漏快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种手持式气体泄漏快速检测装置，属于气体密封测量领域。该装置包括气体泄漏探测单元、信息采集及数据分析处理单元及显示单元。探测单元包括网状结构铂电阻和供电及控制电路；信息采集及处理单元包括信号调理电路、A/D转换器、报警电路和显示电路；显示单元包括蜂鸣器和显示器。网状结构铂电阻装在柔性连接管上，并与检测仪壳体相连。测量时，将铂电阻靠近被测管道或密封件，当有气体泄漏时，铂电阻温度改变，继而电阻发生改变。电阻变化可以通过电路获得，通过对信号进行转换和分析处理得到气体泄漏率，最终显示器显示测量结果、蜂鸣器发出报警声。本装置使用方便，可实现高精度定量化测量，抗干扰力强且适用性广，不局限于具体特定气体。
Description
技术领域
本发明涉及一种手持式气体泄漏快速检测装置，属于气体密封测量技术领域。
背景技术
密封件在大型飞机舱门、油箱密封口等广泛应用。密封接触界面的密封性能对保证设备安全运转十分重要。检测泄漏位置和测量气体泄漏率是衡量密封性能、及时发现安全隐患的重要手段。
在气体泄漏的检测中，传统的方法是超声波方法或者红外测量方法。超声波方法容易受到背景噪音的干燥，且难以探测到较微小的气体泄漏。红外测量方法一般针对高温、低温气体的泄露检测，且很难定量化测量气体泄漏率。
发明内容
本发明的目的是提供一种手持式气体泄漏检测快速装置，使其利用温度效应和热力学定律的原理检测气体泄漏，不局限于某种气体类型，而且具有适用性广泛，且检测速度快、使用方便等特点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种手持式气体泄漏快速检测装置，其特征在于：该装置包括气体泄漏探测单元、信息采集及数据分析处理单元及显示单元；所述气体泄漏探测单元包括网状结构铂电阻和供电及控制电路；所述信息采集及处理单元包括信号调理电路、A/D转换器、报警电路和显示电路；所述显示单元包括蜂鸣器和显示器；网状结构铂电阻通过连接杆安装在柔性连接管上，柔性连接管与检测仪壳体相连；网状结构铂电阻通过信号线将探测的模拟电信号输入到信号调理电路进行处理，再经A/D转换器转换后，分别经报警电路和显示电路后进行报警和显示。
上述技术方案中，其特征在于：信号调理电路、A/D转换器、报警电路、显示电路均封装在检测仪壳体中。
优选地，所述柔性连接管采用鹅形管。
优选地，在在检测仪壳体上设有手柄。
本发明与现有气体泄漏检测设备相比，具有以下优点及突出性效果：本发明对泄漏气体的类型、温度等没有特殊要求，适用性广泛，具有泄漏位置、泄漏率同时快速获取的优点，且稳定性好，设备简易、使用方便。
附图说明
图1是本发明提供的气体泄漏快速检测装置外部结构示意图。
图2是气体泄漏快速检测装置的电路原理示意图。
图3是标准实验平台标定后得到的气体泄漏率与电阻相对变化之间的关系曲线。
图中：1-网状结构铂电阻；2-连接杆；3-鹅形管；4-供电及控制电路；5-检测仪壳体；6-检测仪手柄；7-信号调理电路；8-A/D转换器；9-报警电路；10-显示电路；11-蜂鸣器；12-显示器；13-开关。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体结构、原理和工作过程。
图1是本发明提供的气体泄漏快速检测装置实施例的外部结构示意图，其包括网状结构铂电阻1、接杆2、柔性连接管3、检测仪壳体5以及手柄6；网状结构铂电阻1通过连接杆2安装在柔性连接管3上，柔性连接管3与检测仪壳体5相连；柔性连接管3采用鹅颈管，可以在任意方向上旋转。
图2是气体泄漏快速检测装置的电路原理示意图，其电路部分包括气体泄漏探测单元、信息采集及数据分析处理单元及显示单元；所述气体泄漏探测单元包括网状结构铂电阻1和供电及控制电路4；所述信息采集及处理单元包括信号调理电路7、A/D转换器8、报警电路9和显示电路10；所述显示单元包括蜂鸣器11和显示器12；网状结构铂电阻通过信号线将探测的模拟电信号输入到信号调理电路进行处理，再经A/D转换器转换后，分别经报警电路和显示电路后由蜂鸣器和显示器进行报警和显示，实现气体泄露的测量。
图3是标准实验平台标定后得到的气体泄漏率与电阻相对变化之间的关系曲线。泄漏率测量的实现方式为：通过泄漏标准平台和量纲分析方法建立泄漏率、电阻变化等之间的显式关系式：Q＝a×x2+b×x+c，其中Q为气体泄漏率，x为电阻相对变化R0为网状结构铂电阻在温度T0下的初始电阻，ΔR为网状结构铂电阻的电阻变化，系数a、b、c通过标准实验平台标定后得到。标准实验平台是包括空气压缩机、压力控制装置、流量计和被测容器。通过空气压缩机和压力控制装置产生特定压力的气体，气体经过流量计进入被测容器，容器表面含有特定的泄露孔，不断充入气体至达到稳定状态。此时可以通过流量计测得泄漏率Q。将手持式气体泄漏快速检测装置的网状结构铂电阻正对在泄露孔表面，此时手持式气体泄漏快速检测装置中的信息采集及数据分析处理单元可以测量电阻的变化ΔR，进而得到的关系式，见图3。根据的关系式可以拟合得到系数a、b、c。
该装置测量气体泄漏率的方法包括如下步骤：
1)打开检测仪手柄6上的开关13，接通供电及控制电路4。
2)将探测单元靠近被测管道或密封件接触界面，当有气体泄漏时，铂电阻温度改变，引起网状结构铂电阻1的电阻改变。通过柔性连接管3可以调整网状结构铂电阻1的探测方位，以感知不同来流方向的气体。
3)通过信号调理电路7、A/D转换器8等报警电路9和显示电路10，对输入信号进行信号调理、A/D转换，并将数据传输至报警电路9和显示电路10。
4)通过数据分析处理，根据泄漏率与电阻相对变化之间的显式关系式得到气体泄漏率，并将结果显示在显示屏12上，并通过蜂鸣器11发出报警声。
Claims (4)
1.一种手持式气体泄漏快速检测装置，其特征在于：该装置包括气体泄漏探测单元、信息采集及数据分析处理单元及显示单元；所述气体泄漏探测单元包括网状结构铂电阻(1)和供电及控制电路(4)；所述信息采集及数据分析处理单元包括信号调理电路(7)、A/D转换器(8)、报警电路(9)和显示电路(10)；所述显示单元包括蜂鸣器(11)和显示器(12)；网状结构铂电阻(1)通过连接杆(2)安装在柔性连接管(3)上，柔性连接管(3)与检测仪壳体(5)相连；网状结构铂电阻通过信号线将探测的模拟电信号输入到信号调理电路进行处理，再经A/D转换器转换后，分别经报警电路和显示电路后进行报警和显示；
测量方法为：
通过柔性连接管(3)调整网状结构铂电阻(1)的探测方位，以感知不同来流方向的气体；通过泄漏标准平台和量纲分析方法建立泄漏率、电阻变化之间的显式关系式：Q＝a×x2+b×x+c，其中Q为气体泄漏率，x为电阻相对变化R0为网状结构铂电阻在温度T0下的初始电阻，ΔR为网状结构铂电阻的电阻变化，系数a、b、c通过标准实验平台标定后得到。
2.根据权利要求1所述的一种手持式气体泄漏快速检测装置，其特征在于：信号调理电路(7)、A/D转换器(8)、报警电路(9)、显示电路(10)均封装在检测仪壳体(5)中。
3.根据权利要求1或2所述的一种手持式气体泄漏快速检测装置，其特征在于：所述柔性连接管采用鹅形管(3)。
4.根据权利要求1或2所述的一种手持式气体泄漏快速检测装置，其特征在于：在检测仪壳体(5)上设有手柄(6)。
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