CN107462373A - 一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置 - Google Patents

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王渭
高红彪
明友
吴怀昆
郭怀舟
郝伟沙
耿圣陶
靳卫华
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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/06—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by observing bubbles in a liquid pool
    • G01M3/08—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by observing bubbles in a liquid pool for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds
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Abstract

本发明公开了一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，所述装置包括如下组成部分：一导气单元，用于将被测阀门泄漏的气体排放至大气或者通向液面下方；一气泡检测单元，用于检测通向液面下方的气体运动到液面破裂引起的振动；一信号处理控制单元，所述信号处理控制单元分别与导气单元和气泡检测单元电连接。该装置的优点在于：本发明通过气泡检测单元将气泡破裂时产生的声音/振动转换为电信号，由于是模拟信号，可以连续记录。当气泡速度很慢，抑或是气泡速度很快，甚至气泡连续时，都可以准确的进行记录并给出较为精确的泄漏率值。

Description

一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置
技术领域
本发明涉及阀门检测领域，尤其涉及一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置。
背景技术
阀门是工业流程中用于控制(切断、调节)流体的关键设备。阀门在出厂前必须进行密封试验，密封性能的好坏是其性能的重要指标。国内国外均有相关标准规定了阀门的密封试验，而气泡法检测阀门密封性能是常用的一种方法。目前，该方法主要是依赖人工检测，在泄漏率稍大、气泡速度变快或气泡连续时，人为读取气泡数量则变得极为困难，且误差较大。因此急需一种新的装置来解决该技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于解决现有技术中基于气泡法检测阀门泄漏率依赖人工和准确性的问题，为此，本发明提供一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，所述装置包括如下组成部分：
一导气单元，用于将被测阀门泄漏的气体排放至大气或者通向液面下方；
一气泡检测单元，用于检测通向液面下方的气体运动到液面破裂引起的振动；
一信号处理控制单元，所述信号处理控制单元分别与导气单元和气泡检测单元电连接。
优化的，所述导气单元包括依次连接的电磁阀、导气软管、导气弯管，所述电磁阀为二位三通电磁阀。
优化的，所述气泡检测单元包括盛放溶液的容器、振动传感器，振动传感器的检测端位于液面上方，振动传感器的信号端与信号处理控制单元电连接。
优化的，所述振动传感器的检测端上设置有防水部件。
优化的，所述容器上设置有容器盖，所述容器盖上设置有固定振动传感器的固定孔和与大气连通的通孔。
优化的，所述容器盖与容器接触处设置有橡胶垫，所述容器盖上还设置有连接导气软管和导气弯管一端的固定接头。
优化的，导气弯管另一端的端面朝向振动传感器的检测端。
优化的，所述振动传感器为动圈式振动传感器或电容式音振传感器。
优化的，所述装置还包括盒体，所述电磁阀、容器和信号处理控制单元设置在盒体内。
本发明的优点在于：
(1)光电传感器检测气泡时可能会产生的频率不匹配问题以及气泡计数不准确的问题，本发明中气泡检测单元通过检测气泡破裂时产生的声音/振动，由于获得的是模拟信号，所以可以连续记录。当气泡速度很慢，抑或是气泡速度很快，甚至气泡连续时，都可以准确的进行记录并给出较为精确的泄漏率值。
(2)本发明使用二位三通电磁阀，这样可以通过信号处理控制单元来控制电磁阀的状态，信号处理控制单元先控制进口与大气连通，过一段时间后将进口与连接导气部件的出口连通进行试验，这样可以使被测阀门的泄漏率稳定后信号处理控制单元才开始获得振动传感器的信号，这样也减少了信号处理控制单元数据处理量。
(3)本发明中容器盖起到了固定振动传感器的作用。通孔的设置使得容器内外的压强相等，破裂后的气泡产生的气体从通孔流出。容器盖上的固定接头连接导气软管和导气弯管，防止导气弯管因为气泡的作用晃动而影响测试结果。橡胶垫的设置，用于隔振及便于维修更换。
(4)本发明中导气弯管的输出端的位置和振动传感器的检测端设置的位置，可以提高测试的准确度。
(5)防水膜的设置可以防止水泡破裂时的水对振动传感器产生影响。
(6)盒体的设置可以使得整个装置独立封装，使得整个装置便于携带。
附图说明
图1是本发明一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置的结构示意图。
附图中附图标记的具体含义如下：
1-被测阀门 2-导气软管 3-导气弯管 4-电磁阀 41-第一出口
42-第二出口 43-受控端 5-容器 6-容器盖 61-通孔
7-固定接头 8-振动传感器 9-信号处理控制单元
具体实施方式
结合附图所示，对本发明结构和工作原理进行进一步说明：
如图1所示，一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，该装置包括导气单元、气泡检测单元、信号处理控制单元9、盒体。
气泡检测单元包括盛放溶液的容器5、振动传感器8。在该方案中，溶液为水。振动传感器8为动圈式振动传感器或电容式音振传感器。振动传感器8的信号端与信号处理控制单元9电连接。电磁阀4、容器5和信号处理控制单元9设置在盒体内。盒体的设置可以使得整个装置独立封装，便于携带。
导气单元用于将被测阀门泄漏的气体排放至大气或者通向液面下方。导气单元包括依次连接的电磁阀4、导气软管2、导气弯管3，具体的电磁阀4为二位三通电磁阀。气泡检测单元用于检测通向液面下方的气体运动到液面破裂引起的振动。信号处理控制单元9分别与导气单元和气泡检测单元电连接。
容器5上设置有容器盖6，容器盖6与容器5接触处设置有橡胶垫。容器盖6上设置有固定振动传感器8固定孔、通孔61、固定接头7。被测阀门1通过导气软管2与电磁阀4连接，导气软管2通过固定接头7与导气弯管3的一端连接，振动传感器8的检测端位于液面上方，导气弯管3的另一端的端面朝向振动传感器8的检测端。为了测量的清晰的数据，在本方案中，振动传感器8的检测端与水面的距离控制在2mm以内。导气弯管3的输出端为平口、无毛刺无倒角，在本方案中导气弯管3的规格为φ6mm×1mm，导气弯管3的输出端淹没在水面以下6-10mm。
在本方案中，电磁阀4设置在被测阀门1的下游，电磁阀4的一个输出端通向大气，另一个输出端与导气软管2连接，电磁阀4的受控端与信号处理控制单元9连接。
被测阀门1和电磁阀4设置在导气软管2上，被测阀门1的出口端设置有试压盲板。试压盲板将被测阀门中的气体汇集后试压盲板上的小孔输出，这样可以提高测试的准确度。试压盲板上钻有螺纹通孔，在螺纹通孔上、被测阀门1上、电磁阀4上、固定接头7上均安装快插头，然后通过导气软管2依次连接，快接头的设置方便替换和连接被测阀门1和电磁阀4。导气弯管3与固定接头7固定连接，整个导气单元为密封连接，防止影响被测阀门1的检测效果。
振动传感器8的检测端上设置有防水部件，可以贴防水膜，也可以做其他的防水处理。
其中信号处理控制单元9包括计时模块、控制端和采集端，控制端与电磁阀4的受控端41连接，采集端与振动传感器8的信号端连接。
本发明的工作原理如下：
当被测阀门1出现泄漏时，则泄漏的气体依次则通过电磁阀4、导气软管2、固定接头7、导气弯管3流动至水中，形成气泡。气泡从水中上升至水面，则会陆续破裂，继而使得振动传感器8的检测端即振动传感器8的振膜产生振动，振动传感器8将振动转换为模拟量的电信号传输到信号处理控制单元9的采集端。
本发明的工作过程如下：
在进行阀门密封试验时，被测阀门1处于关闭状态，试验气源以一定压力通入被测阀门1，若有泄漏，则泄漏的气体通过导气软管2流动至电磁阀4内，信号处理控制单元9的控制端控制电磁阀4的进口与大气连通的出口导通，使得电磁阀4内的气体输出到大气中。当泄漏率稳定后，通过信号处理控制单元9控制电磁阀4切换动作，同时计时模块开始启动计时，采集端开始采集气泡的模拟信息。累计一段时间后，信号处理控制单元9的控制端控制电磁阀4切换动作，计时模块停止计时，并停止信号采集，最后信号处理控制单元9通过采集的气泡信息和计时模块的计时信息经过处理和计算，输出泄漏率的结果。特别指出的是：本发明只保护由上述物理部件以及连接各个物理部件之间的线路所构成的装置或者物理平台，而不涉及其中的软件部分。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述装置包括如下组成部分：
一导气单元，用于将被测阀门泄漏的气体排放至大气或者通向液面下方；
一气泡检测单元，用于检测通向液面下方的气体运动到液面破裂引起的振动；
一信号处理控制单元(9)，所述信号处理控制单元(9)分别与导气单元和气泡检测单元电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述导气单元包括依次连接的电磁阀(4)、导气软管(2)、导气弯管(3)，所述电磁阀(4)为两位三通电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述气泡检测单元包括盛放溶液的容器(5)、振动传感器(8)，振动传感器(8)的检测端位于液面上方，振动传感器(8)的信号端与信号处理控制单元(9)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述振动传感器(8)的检测端上设置有防水部件。
5.根据权利要求3所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述容器(5)上设置有容器盖(6)，所述容器盖(6)上设置有固定振动传感器(8)的固定孔和通孔(61)。
6.根据权利要求5所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述容器盖(6)与容器(5)接触处设置有橡胶垫。
7.根据权利要求3所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述容器盖(6)上还设置有连接导气软管(2)和导气弯管(3)一端的固定接头(7)。
8.根据权利要求3所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，导气弯管(3)另一端的端面位于液面的正下方，且朝向振动传感器(8)的检测端。
9.根据权利要求3所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述振动传感器(8)为动圈式振动传感器(8)或电容式音振传感器。
10.根据权利要求1所述的一种基于气泡法的阀门泄漏率自动测试装置，其特征在于，所述装置还包括盒体，所述电磁阀(4)、容器(5)和信号处理控制单元(9)设置在盒体内。
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