CN108918056A - 高压容器密封性检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压容器密封性检测设备，涉及检测仪器领域，通过电机输出轴多工位的转动带动内衬的多工位转动，从而实现对内衬的多工位检测；利用从内衬外泄的气流冲击弧形气囊，弧形气囊产生凹陷形成向内的突起，产生形变的弧形气囊推动触碰杆触发红外测距传感器开启和内衬停止转动，红外传感器发射的红外信号通过突起上的反射层后返回，控制器根据反射的红外信号计算出内衬漏气位置的高度，即实现对内衬密封性的检测，又实现对内衬漏气位置的定位。本发明解决了现有的检测装置不能在检测的同时定位到漏气的具体位置的问题，主要用于对高压容器密封性的检测。

Description

高压容器密封性检测设备

技术领域

本发明涉及检测仪器领域，特别涉及一种高压容器密封性检测设备。

背景技术

高压容器，也叫压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。一般包括储气罐、液化气罐、乙炔罐、氧气罐、锅炉、高压锅等设备。高压容器主要为圆柱形，通常由筒体、封头、接管、法兰等零件和部件组成。人们日常生活中使用的燃气通常是利用金属储罐进行储存，以防止在运输过程中产生静电。储存燃气时，通常会将其压缩成液态，因此用于储存燃气的金属储罐必须能够承受高压，且还应具有极高的气密性。

现有的燃气储罐一般包括金属外壳和内衬，内衬一般为2～3mm的金属薄壁筒状，内衬设于金属外壳内并与金属外壳过盈配合。在燃气储罐中，金属外壳可保证其能承受高压，而内衬可以保证其气密性；因此对内衬进行气密性检测是必不可少的环节。

目前针对内衬的气密性检测一般是通过人工进行或者利用专用的检测装置，但是采用这两种方式都只能检测出内衬是否漏气，并不能在检测的同时定位到漏气的具体位置，从而导致工作人员在气密性检测后还需要查找内衬漏气的位置，以便于对内衬进行后续地补救措施。

发明内容

本发明意在提供一种能够在检测内衬是否漏气的同时定位到漏气的具体位置的高压容器密封性检测设备。

为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：

高压容器密封性检测设备，包括机架和上下部均开口的内衬，还包括：

密封机构，包括设置在机架顶部的压紧气缸，以及设置在机架底部的电机，压紧气缸的输出端固接有上密封盖，所述内衬与上密封盖底面滑动连接；电机的输出轴端部固接有下密封盖，下密封盖周向设有用于将内衬夹紧的卡爪，所述上密封盖和下密封盖上下相对设置；

输气机构，包括位于上密封盖内的进气管道，进气管道的一端延伸至上密封盖的下端面，另一端连通有伸缩管，伸缩管另一端连通有空压机；

测距机构，包括设置在上密封盖的一侧的弧形气囊，弧形气囊远离上密封盖的一侧固接有弧形板，弧形板的另一侧固接有电动推杆，弧形气囊的顶部固接有盖板，所述盖板与弧形板连接，弧形气囊底部靠近弧形板的一侧设有触碰杆，弧形气囊靠近上密封盖的一侧与内衬的外表面相贴合，弧形气囊靠近上密封盖的内侧壁上涂覆有用于反射红外线的反射层；机架上设有红外测距传感器，红外测距传感器位于弧形气囊与内衬贴合处的正下方；机架上位于触碰杆的下方设有触碰开关，所述触碰开关与红外测距传感器和电机信号连接，所述触碰开关用于启闭红外测距传感器和电机；

控制机构，包括与压紧气缸、电机、电动推杆和红外测距传感器信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间；所述红外测距传感器用于发射红外信号和接收反射的红外信号，并将反射的红外信号发送给控制器；所述控制器用于根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度；还用于控制电机输出轴的多工位旋转，以及在延时模块延时预设时间结束后控制电机输出轴转动至下一个工位；还用于控制压紧气缸的输出端和电动推杆直线运动的距离。

基础方案的工作原理：当需要对内衬进行检测时，先将内衬放置到下密封盖上，内衬的下部开口被下密封盖堵住，通过控制器控制压紧气缸的输出端下移的距离，直到上密封盖与内衬的上部开口接触并将内衬抵紧在上密封盖和下密封盖之间，将压紧气缸关闭，即实现了对内衬的封堵，内衬、上密封盖和下密封盖形成一个密闭的空间。

启动空压机，空压机内的高压气体经过进气管道进入内衬、上密封盖和下密封盖形成的密闭空间内，然后启动电机，通过控制器控制电机输出轴的多工位旋转，假设有六个工位，控制器就会控制电机输出轴每次旋转60°，并在每个工位停留预设时间，由于电机的输出轴与下密封盖固接，下密封盖周向设有用于将内衬夹紧的卡爪，内衬与上密封盖底面滑动连接，所以电机输出轴的转动带动下密封盖转动，下密封盖上的卡爪带动内衬与电机输出轴同步转动，从而内衬也分为六个工位的转动；

当内衬停留在一个工位上时，如果内衬存在漏气的现象，与内衬外表面贴合的弧形气囊在泄露的高压气流的冲击下会向内凹陷形成向内的突起，由于弧形气囊远离上密封盖的一侧固接有弧形板，弧形气囊的顶部固接有盖板，所以产生形变的弧形气囊会向下膨胀，膨胀的弧形气囊带动其底部的触碰杆向下移动，当触碰杆触碰到触碰开关后，触碰开关触发红外测距传感器启动和电机关闭，此时电机输出轴停止转动，红外测距传感器向上发射红外信号，因为弧形气囊靠近上密封盖的内侧壁上涂覆有用于反射红外线的反射层，红外测距传感器位于弧形气囊与内衬贴合处的正下方，红外信号穿过弧形气囊底部传送至弧形气囊向内的突起处时，遇到反射层后向下反射，红外测距传感器接收反射的红外信号并发送给控制器，控制器根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度，具体地，可根据红外测距传感器发射红外信号的速度和接收反射的红外信号的时间来进行计算。

此时再通过控制器控制电动推杆向内收回，电动推杆带动与其固接的弧形板远离内衬，从而带动弧形气囊远离内衬，然后工作人员可通过红外信号反射位置的高度对应的找到内衬漏气的位置，以便对漏气位置进行维修。

当内衬停留在一个工位上不存在漏气的现象时，延时模块延时预设时间结束后，控制器控制电机输出轴转动至下一个工位，也就是内衬转动至下一个工位进行检测，从而通过对电机输出轴每次转动角度的划分，实现对内衬周向侧壁是否漏气的逐一检测。

基础方案的有益效果为：1、与现有的气密性检测装置相比，本发明通过电机输出轴多工位的转动带动内衬的多工位转动，从而实现对内衬的多工位检测，通过对电机输出轴每次转动角度的划分，实现对内衬周向侧壁是否漏气的逐一检测。

2、利用从内衬外泄的气流冲击弧形气囊，弧形气囊产生凹陷形成向内的突起，产生形变的弧形气囊推动触碰杆触发红外测距传感器开启和内衬停止转动，红外传感器发射的红外信号通过突起上的反射层后返回，控制器根据反射的红外信号计算出内衬漏气位置的高度，即实现对内衬密封性的检测，又实现对内衬漏气位置的定位，以便于工作人员针对内衬漏气位置进行后续地补救措施，以提高检测效率，降低劳动成本。

进一步，所述内衬的周长除以所述弧形气囊的弧长为电机输出轴转动的工位数。

采用上述设计，当电机输出轴转动一周时，利用弧形气囊刚好能将内衬的周面检测完，从而能够提高检测准确率。

进一步，所述控制器还信号连接有报警模块，所述控制器还用于接收到反射的红外信号时，控制报警模块发出警报。

当控制器接收到红外测距传感器发送的反射的红外信号时，说明内衬存在漏气的现象，发出警报提醒相关工作人员该内衬存在漏气。

进一步，所述卡爪通过扭簧设置在下密封盖上，且卡爪朝向下密封盖的中心倾斜设置。

采用上述结构，当需要将内衬放置到下密封盖上时，通过外力将卡爪掰开，当内衬放置到下密封盖上时，失去外力的卡爪将内衬夹紧。

进一步，所述控制器还信号连接有显示屏，当控制器根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度时，还能够将高度信息发送给显示屏显示。

显示屏能够显示内衬漏气位置的高度，以便于工作人员查看。

进一步，所述上密封盖的底面转动连接有可与内衬卡合的环形轨道，内衬通过环形轨道与上密封盖滑动连接。

附图说明

图1为本发明高压容器密封性检测设备实施例的未检测到漏气时的结构示意图；

图2为图1所示本发明高压容器密封性检测设备实施例的检测到漏气时的弧形气囊的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、内衬2、压紧气缸3、电机4、上密封盖5、下密封盖6、卡爪7、进气管道8、空压机9、弧形气囊10、弧形板11、电动推杆12、触碰杆13、反射层14、红外测距传感器15、触碰开关16、伸缩管17。

如图1所示，本发明高压容器密封性检测设备，包括机架1和上下部均开口的内衬2,还包括：

密封机构，包括设置在机架1顶部的压紧气缸3，以及设置在机架1底部的电机4，压紧气缸3的输出端固接有上密封盖5,内衬2与上密封盖5底面滑动连接,具体地，上密封盖5的底面转动连接有可与内衬2卡合的环形轨道，内衬2通过环形轨道与上密封盖5滑动连接；电机4的输出轴端部固接有下密封盖6，下密封盖6周向均匀地设有用于将内衬2夹紧的多个卡爪7，卡爪7的数量可根据实际情况设置，例如本实施例中的卡爪7数量为四个，卡爪7通过扭簧设置在下密封盖6上，且卡爪7朝向下密封盖6的中心倾斜设置，上密封盖5和下密封盖6上下相对设置；

输气机构，包括位于上密封盖5内的进气管道8，进气管道8的一端延伸至上密封盖5的下端面，另一端连通有伸缩管17，本实施中的伸缩管17为波纹管，伸缩管17另一端连通有空压机9，空压机9放置在机架1上；

测距机构，如图2所示，包括设置在上密封盖5的一侧的弧形气囊10，弧形气囊10的右侧固接有弧形板11，弧形板11的右侧固接有电动推杆12，电动推杆12通过支撑柱放置在机架1上，弧形气囊10的顶部固接有盖板，盖板与弧形板11连接；弧形气囊10靠近上密封盖5的一侧与内衬2的外表面相贴合，弧形气囊10靠近上密封盖5的内侧壁上涂覆有用于反射红外线的反射层14，反射层14由红外反射颜料制成；如图1所示，弧形气囊10底部靠近弧形板11的一侧设有触碰杆13，机架1上设有红外测距传感器15，红外测距传感器15位于弧形气囊10与内衬2贴合处的正下方；机架1上位于触碰杆13的下方设有触碰开关16，触碰开关16与红外测距传感器15和电机4信号连接，触碰开关16用于启闭红外测距传感器15和电机4；具体地，机架1底部设有呈倒“L”型的固定杆，红外测距传感器15和触碰开关16均设置在固定杆的上表面；

控制机构，包括与压紧气缸3、电机4、电动推杆12和红外测距传感器15信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间，预设时间可为30s；所述红外测距传感器15用于发射红外信号和接收反射的红外信号，并将反射的红外信号发送给控制器；所述控制器用于根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度；还用于控制电机4输出轴的多工位旋转，以及在延时模块延时预设时间结束后控制电机4输出轴转动至下一个工位；还用于控制压紧气缸3的输出端和电动推杆12直线运动的距离；

其中，内衬2的周长除以弧形气囊10的弧长为电机4输出轴转动的工位数，例如，内衬2的周长为弧形气囊10的弧长的六倍，那么电机4输出轴转动的工位为六个，控制器控制电机4输出轴每次转动60°；内衬2的周长为弧形气囊10的弧长的十倍，那么电机4输出轴转动的工位为十个，控制器控制电机4输出轴每次转动36°。

本实施例中的控制器还信号连接有报警模块和显示屏，控制器还用于接收到反射的红外信号时，控制报警模块发出警报；当控制器根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度时，还能够将高度信息发送给显示屏显示。

该高压容器密封性检测设备的具体实现过程为：

当需要对内衬2进行检测时，先将内衬2放置到下密封盖6上，内衬2的下部开口被下密封盖6堵住，通过控制器控制压紧气缸3的输出端下移的距离，直到上密封盖5与内衬2的上部开口接触并将内衬2抵紧在上密封盖5和下密封盖6之间，将压紧气缸3关闭，即实现了对内衬2的封堵，内衬2、上密封盖5和下密封盖6形成一个密闭的空间。

启动空压机9，空压机9内的高压气体经过进气管道8进入内衬2、上密封盖5和下密封盖6形成的密闭空间内，然后启动电机4，通过控制器控制电机4输出轴的多工位旋转，假设有六个工位，控制器就会控制电机4输出轴每次旋转60°，并在每个工位停留预设时间，由于电机4的输出轴与下密封盖6固接，下密封盖6周向设有用于将内衬2夹紧的卡爪7，内衬2与上密封盖5底面滑动连接，所以电机4输出轴的转动带动下密封盖6转动，下密封盖6上的卡爪7带动内衬2与电机4输出轴同步转动，从而内衬2也分为六个工位的转动；

当内衬2停留在一个工位上时，如果内衬2存在漏气的现象，与内衬2外表面贴合的弧形气囊10在泄露的高压气流的冲击下会向内凹陷形成向内的突起，由于弧形气囊10远离上密封盖5的一侧固接有弧形板11，弧形气囊10的顶部固接有盖板，所以产生形变的弧形气囊10会向下膨胀，膨胀的弧形气囊10带动其底部的触碰杆13向下移动，当触碰杆13触碰到触碰开关16后，触碰开关16触发红外测距传感器15启动和电机4关闭，此时电机4输出轴停止转动，红外测距传感器15向上发射红外信号，因为弧形气囊10靠近上密封盖5的内侧壁上涂覆有用于反射红外线的反射层14，红外测距传感器15位于弧形气囊10与内衬2贴合处的正下方，红外信号穿过弧形气囊10底部传送至弧形气囊10向内的突起处时，遇到反射层14后向下反射，红外测距传感器15接收反射的红外信号并发送给控制器，控制器根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度，具体地，可根据红外测距传感器15发射红外信号的速度和接收反射的红外信号的时间来进行计算。

当控制器接收到红外测距传感器15发送的反射的红外信号时，说明内衬2存在漏气的现象，发出警报提醒相关工作人员该内衬2存在漏气，同时，控制器将高度信息发送给显示屏显示，以便于工作人员查看内衬2漏气位置的高度；此时再通过控制器控制电动推杆12向内收回，电动推杆12带动与其固接的弧形板11远离内衬2，从而带动弧形气囊10远离内衬2，然后工作人员可通过红外信号反射位置的高度对应的找到内衬2漏气的位置，以便对漏气位置进行维修，以提高检测效率，降低劳动成本。

当内衬2停留在一个工位上不存在漏气的现象时，延时模块延时预设时间结束后，控制器控制电机4输出轴转动至下一个工位，也就是内衬2转动至下一个工位进行检测，从而通过对电机4输出轴每次转动角度的划分，实现对内衬2周向侧壁是否漏气的逐一检测，内衬2的周长除以弧形气囊10的弧长为电机4输出轴转动的工位数，当电机4输出轴转动一周时，利用弧形气囊10刚好能将内衬2的周面检测完，从而能够提高检测准确率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.高压容器密封性检测设备，包括机架和上下部均开口的内衬，其特征在于，还包括：

密封机构，包括设置在机架顶部的压紧气缸，以及设置在机架底部的电机，压紧气缸的输出端固接有上密封盖，所述内衬与上密封盖底面滑动连接；电机的输出轴端部固接有下密封盖，下密封盖周向设有用于将内衬夹紧的卡爪，所述上密封盖和下密封盖上下相对设置；

输气机构，包括位于上密封盖内的进气管道，进气管道的一端延伸至上密封盖的下端面，另一端连通有伸缩管，伸缩管另一端连通有空压机；

测距机构，包括设置在上密封盖的一侧的弧形气囊，弧形气囊远离上密封盖的一侧固接有弧形板，弧形板的另一侧固接有电动推杆，弧形气囊的顶部固接有盖板，所述盖板与弧形板连接，弧形气囊底部靠近弧形板的一侧设有触碰杆，弧形气囊靠近上密封盖的一侧与内衬的外表面相贴合，弧形气囊靠近上密封盖的内侧壁上涂覆有用于反射红外线的反射层；机架上设有红外测距传感器，红外测距传感器位于弧形气囊与内衬贴合处的正下方；机架上位于触碰杆的下方设有触碰开关，所述触碰开关与红外测距传感器和电机信号连接，所述触碰开关用于启闭红外测距传感器和电机；

控制机构，包括与压紧气缸、电机、电动推杆和红外测距传感器信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间；所述红外测距传感器用于发射红外信号和接收反射的红外信号，并将反射的红外信号发送给控制器；所述控制器用于根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度；还用于控制电机输出轴的多工位旋转，以及在延时模块延时预设时间结束后控制电机输出轴转动至下一个工位；还用于控制压紧气缸的输出端和电动推杆直线运动的距离。

2.根据权利要求1所述的高压容器密封性检测设备，其特征在于：所述内衬的周长除以所述弧形气囊的弧长为电机输出轴转动的工位数。

3.根据权利要求1所述的高压容器密封性检测设备，其特征在于：所述控制器还信号连接有报警模块，所述控制器还用于接收到反射的红外信号时，控制报警模块发出警报。

4.根据权利要求1所述的高压容器密封性检测设备，其特征在于：所述卡爪通过扭簧设置在下密封盖上，且卡爪朝向下密封盖的中心倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的高压容器密封性检测设备，其特征在于：所述控制器还信号连接有显示屏，当控制器根据反射的红外信号计算红外信号反射位置的高度时，还能够将高度信息发送给显示屏显示。

6.根据权利要求1所述的高压容器密封性检测设备，其特征在于：所述上密封盖的底面转动连接有可与内衬卡合的环形轨道，内衬通过环形轨道与上密封盖滑动连接。