CN109313100B - 阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测单元 - Google Patents
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Abstract
提供一种对于大小及形状不同的阀、也能够以简单的结构在防止检查结果的误差的同时迅速且高精度地实施耐压检查而进行外部泄漏的检测并确定其发生位置、不需要对阀实施后处理、还能够借助自动化进行大量处理的阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测单元。具备将供试阀（1）以从外部隔离的状态收容的阀盖（20）、和在该阀盖（20）的内侧能够移动到被封入了探测气体的供试阀（1）的外表面的接近位置的传感器（22），该传感器（22）是能够检测从供试阀（1）的探测气体的外部泄漏的气体传感器。
Description
技术领域
本发明涉及例如球阀或截止阀等各种阀的阀箱的耐压检查装置和其检查方法，特别涉及能够以简单的结构迅速且高精度地实施耐压检查的阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测。
背景技术
以往，对于阀要求较高的耐压性，作为在其制造时进行的压力试验，进行确认耐压部的强度/泄漏的有无的阀箱耐压试验（壳体测试）、确认从阀座的泄漏的有无的阀座泄漏试验（阀座测试）等，通过这些来检查出货前的阀。其中，作为阀箱耐压试验，例如通过水没法、检漏头（sniffer）法、真空腔室法等进行耐压检查。水没法是使将内部用气体加压的试验体浸渍到水中、由来自试验体内部的泡检测泄漏的方法，检漏头法是将探测气体装入到试验体内、使探头接近于流出到试验体的外侧的气体、用该探头检测泄漏的方法。此外，真空腔室法是将试验体容纳到真空容器内、将探测气体放入到试验体内部中、检测从试验体向真空容器流出的气体的方法。
另一方面，在专利文献1的容器的泄漏检测装置中，公开了在中空的装置主体上设置配置有许多气体传感器的传感器墙、用气体传感器监视压入在收容于装置主体中的供试容器中的气体泄漏的技术。根据该技术，通过用许多个气体传感器进行检测，除了气体泄漏的发生以外还能够进行供试容器的泄漏部位的检测。
专利文献1：日本实开平5－2045号公报。
但是，在用由前述的水没法进行的阀箱耐压试验对阀进行检查的情况下，以目视确认来自试验体的阀内部的气泡，因此需要熟练度，根据作业者也有可能将所发生的泡漏看，所以有在检查结果中发生误差的情况。进而，在检查后还需要将附着在阀上的水滴除去等的后处理，由此，试验装置的结构变得复杂，自动化也变得困难。在检漏头法的情况下，在从阀内部发生了泄漏的情况下，在探头不直接碰到该泄漏位置的情况下难以计测，由此，在试验体整体的检查中花费时间，还有探头操作也需要熟练度的问题。在真空腔室法的情况下，在检查时需要到真空状态为止的时间，所以检查的效率变差，并且即使在发生了泄漏时也不能确定其泄漏位置。进而，由于通过真空吸引而发生空气的流动，所以也有可能在腔室内发生温度变化而传感器的感度下降。
另一方面，在后述的专利文献1的容器的泄漏检测方法的情况下，传感器墙和供试容器的间隙变窄，所以有可能从供试容器泄漏出的气体局部地滞留而不到达传感器，不能检测到泄漏。当用传感器墙将供试容器完全覆盖时，还有因要从供试容器泄漏出的气体的流动被妨碍而不能检测到泄漏的情况。
除了这些缺点以外，在将该泄漏检测方法对阀应用的情况下，阀根据其种类、标称压力、标称直径等而作为供试品的形状及大小不同，所以为了与这些差异对应而需要较大的传感器墙。但是，如果试验体比传感器墙小，则有该试验体与传感器的距离过于离开而不能检测到泄漏的情况。
发明内容
本发明是为了解决以往的课题而开发的，其目的是提供一种对于大小及形状不同的阀、也能够以简单的结构在防止检查结果的误差的同时迅速且高精度地实施耐压检查而进行外部泄漏的检测并确定其发生位置、不需要对阀实施后处理、还能够借助自动化进行大量处理的阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测单元。
为了达到上述目的，有关技术方案1的发明是一种阀用耐压检查装置，具备阀盖和传感器，所述阀盖将供试阀在不从外部密封的情况下以从外部隔离的状态收容，所述传感器在该阀盖的内侧能够移动到封入有探测气体的前述供试阀的外表面的接近位置；该传感器是能够检测从前述供试阀的探测气体的外部泄漏的气体传感器。
有关技术方案2的发明是一种阀用耐压检查装置，气体传感器是能够检测作为被封入供试阀内的探测气体的由包括氢的气体构成的氢与氮的混合气体中的氢的外部泄漏的氢传感器。
有关技术方案3的发明是一种阀用耐压检查装置，阀盖形成为在上下位置处能够配设凸缘部的圆筒状，所述凸缘部形成在由球阀构成的供试阀的两侧，并且气体传感器能够移动地设置在配设在上部位置处的凸缘部的背面的探测气体的滞留区域中。
有关技术方案4的发明是一种阀用耐压检查装置，由截止阀构成的供试阀的阀杆能够以朝上的状态载置而设置，气体传感器能够移动地设置在帽部附近的探测气体的滞留区域中，所述帽部装配在截止阀的上部。
有关技术方案5的发明是一种阀用耐压检查装置，具有将在供试阀的两侧形成的凸缘部以密封状态夹紧的凸缘状的夹具；并且，阀盖设置为，在由夹具带来的凸缘部的夹紧状态下，能够在夹紧方向上往复运动，使供试阀能够从外部隔离或露出。
有关技术方案6的发明是一种阀用耐压检查装置，在气体传感器上，安装着能够向供试阀的接近或背离方向进行角度调整的旋转驱动设备。
有关技术方案7的发明是一种阀用耐压检查装置，在阀盖上，具备将该阀盖内部的气体排出的排气扇。
有关技术方案8的发明是一种阀用耐压检查方法，将供试阀在不从外部密封的情况下以从外部隔离的状态收容到阀盖内，并且使气体传感器移动到构成该供试阀的零件的接合部外表面的接近位置，当将探测气体封入前述供试阀中时，由前述气体传感器检测从前述供试阀的探测气体的外部泄漏。
有关技术方案9的发明是一种阀用耐压检查方法，气体传感器是能够检测作为被封入供试阀内的探测气体的由包括氢的气体构成的氢与氮的混合气体中的氢的外部泄漏的氢传感器。
有关技术方案10的发明是一种氢气检测单元，是在阀用耐压检查装置中使用的氢气检测单元，多个氢传感器被连接在数字电位差计上；具有经由微型计算机将这些氢传感器的基准电压调整为一定值的调整功能。
有关技术方案11的发明是一种氢气检测单元，微型计算机具有以下功能：在各氢传感器的基准电压不同的情况下，将这些不同的基准电压用数字电位差计调整，由此，设定判定用电压，对该判定用电压设定检测氢的电压。
有关技术方案12的发明是一种氢气检测单元，微型计算机具有以下功能：由数字电位差计将供试阀的测量的电阻值存储，基于该电阻值对下个检查用供试阀开始电阻值的调整，由此，将在各氢传感器的基准电压的设定中花费的时间缩短。
根据有关技术方案1的发明，具有将供试阀以从外部隔离的状态收容的阀盖、和在该阀盖的内侧能够移动到供试阀的外表面的接近位置的传感器，传感器是能够检测从供试阀的氢等的探测气体的外部泄漏的气体传感器，由此，对于大小或形状不同的阀，也能够以简单的结构使气体传感器接近于有可能有供试阀的外部泄漏的零件的接合部外表面，能够在防止检查结果的误差的同时迅速且高精度地实施耐压检查，进行外部泄漏的检测以及还由气体传感器确定其发生位置。由于还不像水没式的耐压检查那样需要将水滴除去等的对于阀的后处理，所以能够自动化，能够大量地连续处理。
根据有关技术方案2的发明，气体传感器是能够检测作为探测气体的、由包含氢的气体构成的氢与氮的混合气体中的氢的外部泄漏的氢传感器，由此，在外部泄漏的发生时能够使氢安全地滞留在供试阀的周围，利用该性质，即使是微量的外部泄漏也能够准确地检测到。
根据有关技术方案3的发明，将阀盖形成为筒状，由此，在将供试阀的两侧的凸缘部配设在上下位置的同时配置到阀盖内的既定位置，在相对于该供试阀使气体传感器移动到配设在上部位置的凸缘部的背面的探测气体的滞留区域中的状态下进行耐压检查，由此，能够可靠地检测特别是从比上部的凸缘部靠下方的接合部外表面的外部泄漏。
根据有关技术方案4的发明，将由截止阀构成的供试阀以阀杆朝上的状态收容到阀盖内，使泄漏出的探测气体积存在该供试阀的滞留区域中，使气体传感器接近，由此进行耐压检查，能够可靠地检测到外部泄漏。
根据有关技术方案5的发明，用凸缘状的夹具将供试阀两侧的凸缘部夹紧，由此，能够在防止凸缘部与夹具之间的无用的泄漏的状态下实施耐压检查，在由夹具带来的夹紧状态下将供试阀从外部隔离或露出，由此，防止向阀盖外部的气体的泄漏，供试阀的拆装也变得容易。由此，能够对阀盖连续地拆装供试阀，也能够实现耐压检查的自动化。
根据有关技术方案6的发明，能够将氢传感器用伺服马达等的旋转驱动设备向供试阀的接近或背离方向进行角度调整，由此，即使是外表面为凹凸形状的供试阀，也能够使氢传感器接近到有可能发生外部泄漏的位置而高精度地检测泄漏，另一方面，通过使氢传感器向供试阀的背离方向动作，能够在该氢传感器不成为妨碍的情况下将供试阀配置到阀盖内的既定位置，或容易地从阀盖拆卸。
根据有关技术方案7的发明，将阀盖内的氢用排气扇向外部排出而防止外部泄漏检查后的氢的残留，即使在使用相同的阀盖对不同的供试阀连续地进行耐压检查的情况下，也能够准确地检测外部泄漏的有无及其发生位置、泄漏量。
根据有关技术方案8的发明，能够在阀盖内收容大小或形状不同的阀，对于该阀，以具有气体传感器的简单的结构，在防止检查结果的误差的同时，迅速且高精度地检测外部泄漏及其发生位置。由于还不像水没式的检查那样需要将水滴除去等的对于阀的后处理，所以能够自动化，能够大量地连续处理。
根据有关技术方案9的发明，在外部泄漏的发生时使氢安全地滞留在供试阀的周围，利用该性质，即使是微量的外部泄漏也能够准确地检测出。
根据有关技术方案10的发明，通过使多个氢传感器的基准电压一致成为一定值，能够使氢传感器的感度均匀化而高精度地检测氢气。
根据有关技术方案11的发明，能够调节各氢传感器的不同的基准电压，相对于该基准电压，能够设定可靠地检测外部泄漏的判定用的电压。
根据有关技术方案12的发明，通过将供试阀的电阻值存储，基于该电阻值对于下个供试阀开始电阻值的调整，能够将对于下个供试阀的达到电阻值附近之前的工序省略，缩短在氢传感器的基准电压的设定中花费的时间，提高自动化时的检查效率。
附图说明
图1是本发明的阀用耐压检查装置的立体图。
图2是图1的中央纵剖视图。
图3是图2的A－A剖视图。图3（a）是表示传感器接近的状态的A－A剖视图。图3（b）是表示传感器的待机状态的A－A剖视图。
图4是表示传感器和马达的安装状态的立体图。
图5是表示使用本发明的阀用耐压检查装置的耐压检查设备的一例的块图。
图6是氢气检测单元的块图。
图7是表示本发明的阀用耐压检查装置的动作过程的立体图。
图8是截止阀的中央剖视图。
图9是表示传感器向截止阀的配置状态的示意图。
具体实施方式
以下，基于实施方式详细地说明本发明的阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测单元。
在图1中表示本发明的阀用耐压检查装置的立体图，图2表示图1的中央纵剖视图。本发明的耐压检查装置用于通过将包含氢的气体封入到作为被检查物的供试阀中、检测从该供试阀向外部的氢的泄漏、而进行阀箱耐压试验（耐压检查）。
如图1、图2所示，供试阀1例如由球阀构成，该球阀1具有阀身部2和阀盖部3，在内部中装入了阀杆4及球5等的状态下，将这些阀身部2和阀盖部3一体化而构成。在阀身部2与阀盖部3的接合部分处装配垫圈6，由该垫圈6将它们之间密封。将阀杆4经由层叠的衬垫7借助压盖部件8转动自如地装配到颈部9内，借助衬垫7将阀身部2与阀杆4、压盖部件8之间密封。在阀1的两侧形成有凸缘部10、10，包括该凸缘部10，阀的外表面被形成为凹凸形状。
在耐压检查时，作为被封入到上述供试阀1中的气体（探测气体），例如使用包含氢的气体，其中，使用作为具有扩散性的示踪气体而含有5%氢、作为惰性气体而含有95%氮的混合气体。该混合气体具有在耐压试验时有外部泄漏的情况下、从作为构成供试阀1的零件的前述阀身部2与阀盖部3的接合部及压盖部件8的装配部附近泄漏出的性质。由于5%氢的气体是不可燃的高压气体，所以能够安全地使用。探测气体除了包含氢的气体以外，也可以使用各种气体，例如在使用氦气及甲烷气体的情况下，也与含氢的混合气体同样扩散性变高。
在图1、图2中，本发明的阀用耐压检查装置具有阀盖20、圆弧状板材21、传感器22、旋转驱动设备（在本实施中是伺服马达）23、夹具24，在实施供试阀1的阀箱耐压试验时使用。
阀盖20例如由透明或半透明的丙烯树脂等树脂材料形成为圆筒状，将该圆筒部分的直径设计得比供试阀1的两侧的凸缘部10大。由此，在阀盖20内，在凸缘部10被配置在上下位置的状态下能够收容供试阀1。在此情况下，当从供试阀1的阀身部2与阀盖部3的接合部分发生了外部泄漏时，位于上方的凸缘部10的背面侧成为氢的滞留区域R，在该滞留区域R附近，在比前述凸缘部10靠下方的位置，泄漏出的氢特别容易积存。该阀盖20为对于大小及形状不同的阀都能够共用的结构。
在阀盖20的上端侧固接着上部侧板30，另一方面，在阀盖20的下端侧能够相对于阀盖20接触/分离地设置有下部侧板31。阀盖20的内侧被这些侧板30、31盖住而具有腔室功能，当在阀盖20内收容着供试阀1时，该供试阀1为被从外部隔离的状态。此时，由于阀盖20下端没有密接在下部侧板31上，所以阀盖20内部与外界气体连通，由此，在阀盖20内部发生稍稍的空气的流动，防止氢的局部性的滞留。因此，由后述的传感器22进行的外部泄漏的检测变得容易。
这样，本发明中的“被从外部隔离的状态”，并不是指阀盖20内为密封状态，而是指在防止外部的风等的影响达到供试阀1的同时、在阀盖20内容许从供试阀1泄漏出的氢在检查时间内到达传感器22的程度的气体的流动的状态。
在阀盖20上，优选的是设置将残留在该阀盖20内部中的混合气体等的气体排出的排气扇32。在此情况下，优选的是在图中将排气扇32安装在阀盖20的上部侧，此时，比空气轻的氢被排气扇32有效率地排气。
如图4所示，将圆弧状板材21形成为在内周侧能够装入供试阀1的大小的C字形的圆弧状，借助棒状的保持部件33、33，以与阀盖20的内侧的既定高度的两个部位相互大致平行的状态定位固定。由此，随着阀盖20的上下运动，圆弧状板材21也与该阀盖20一体地上下运动。在各圆弧状板材21上，在三个部位等间隔地具备传感器22。
传感器22由能够检测作为探测气体的氢从供试阀1的外部泄漏的氢传感器的气体传感器构成，该氢传感器22设置为，能够移动到被封入了包含氢的气体的供试阀1的外表面的接近位置。由此，能够检测封入到供试阀1内的氢与氮的混合气体中的氢的外部泄漏。在作为探测气体而使用氦气的情况下，只要使用气体热传导式传感器就可以。
如图4所示，氢传感器22被安装在固定于圆弧状板材21上的伺服马达23中设置的旋转轴23a上，借助该旋转轴23a的旋转，如图3（a）、图3（b）所示，能够向装配在圆弧状板材21的内周侧的供试阀1的接近或远离方向转动而设置，相对于供试阀1能够进行角度调整。在图3（a）中，在图2的A－A截面中，表示了在耐压检查时使氢传感器22的氢测量部位移动（旋转）到供试阀1外表面的接近位置的状态，在图3（b）中，在图2的A－A截面中表示了氢传感器22的待机状态，此时，空间α为安装着氢传感器22的圆弧状板材21与供试阀1的间隙，在避免氢传感器22与供试阀1的接触的同时，能够将供试阀1相对于阀盖20拆装。
氢作为扩散性的气体是周知的，但作为比较例，仅在图1、图2中的阀盖20内部上方配置氢传感器22，使用5%氢－95%氮的混合气体故意地从压盖部件8附近发生外部泄漏，结果在既定的检查时间内不能由氢传感器22检测到。相对于此，使氢传感器22逐渐接近于供试阀1后，判明了上述混合气体在外部泄漏的发生部分处滞留，所以如上述那样，在检查时使氢传感器22移动到供试阀1的外表面的接近位置。
并且，如前述那样，在图1、图2所示的供试阀1中，位于上方的凸缘部10的背面侧呈所谓的伞的功能，泄漏出的氢容易积存，所以在用伺服马达23将氢传感器22旋转调节方面，优选的是使其接近于该滞留区域R附近的供试阀1的外周。
在本实施方式中，在该滞留区域R中，将3个氢传感器22以大致120°间隔配置，并且在位于下方的凸缘部10的上方且接近于压盖部件8的高度，还将3个氢传感器22以大致120°间隔配置，使用共计6个氢传感器22。
这里，对上述氢传感器22详细说明。本实施方式的氢传感器22由借助既定的电压施加而输出与外部泄漏的氢的浓度对应的电压的模组构成。在耐压检查前，需要借助电阻调整用的电位器改变输出电压，根据氢传感器22的暖机状态及大气中的氢浓度的变化精细地进行感度调整，但在将该感度调整以手动实施的情况下，调整较麻烦，在自动化的情况下也成为妨碍。
此外，为了检测微小的泄漏，如果是1个氢传感器22，则在检测中需要时间。
因为这些因素，如前述那样将6个氢传感器22分别用伺服马达23控制，此时，借助微型计算机控制大致同时地进行6个氢传感器22的电阻调整。作为旋转驱动设备，除了伺服马达以外，也可以使用未图示的步进马达等的其他设备。
在图6中表示氢气检测单元（以下称作单元主体40）的块图。单元主体40具有氢传感器22、定电压电源41、数字电位差计42、微型计算机43、数字显示部44。如图所示，具体而言，对控制6个氢传感器22的基板上的数字电位差计42进行配线，一边由微型计算机43将输出电压读入，一边使各通道的电阻值滑移而调整为作为基准的电压。
作为使用的氢传感器22，使用能够输出模拟信号（0－5V）的市面销售的半导体式传感器，例如使用热线型半导体式氢传感器。该氢传感器22是利用由氧化锡（SnO2）等的金属氧化物半导体表面上的氢气的吸附带来的导电度的变化的传感器。在此情况下，输出电压相对于气体浓度为对数性的，即使是低浓度也能够进行高感度的输出，所以适合于耐压检查装置。各氢传感器22针对每个通道连接在市面销售的数字电位差计42上。本实施方式的数字电位差计42设置为6通道。
数字电位差计42的各通道具备具有电刷触点的固定电阻器（未图示），将一侧的A端子和电刷及B端子和电刷的电阻值一边用微型计算机43将输出电压读入一边调整，来调整各氢传感器22的基准电压。
如本实施方式那样，在使用多个氢传感器22的情况下，优选的是具有经由微型计算机43使其基准电压一致成为一定值的调整功能。由此，能够使各氢传感器22的感度均匀化而高精度地检测泄漏出的氢气。
作为使基准电压一致成为一定的方法，根据上述的单元主体40，能够使用数字电位差计42，以256个位置等细致且自动地进行电阻值的调整，与使用模拟的可变电阻器的情况相比，能够准确且较早地检测氢泄漏。
另外，本实施方式的A－B端子间的固定电阻值在0～50kΩ的范围中任意地设定，并且将基准电压设定为2V。
在此情况下，根据数字电位差计42的解析力的性能，有可能难以使6个氢传感器22的基准电压一致成为2V，在各氢传感器22的基准电压中发生差异。相对于此，单元主体40的微型计算机43具有在各氢传感器22的基准电压不同的情况下调整这些不同的基准电压而作为判定用电压、对于该判定用电压设定检测氢的电压的功能。
具体而言，使用由微型计算机43使各氢传感器22的基准电压以既定比例增加后的值作为判定用的电压，在本例中，以将各氢传感器22的基准电压例如增加5%后的电压值（基准电压的105%的电压值）为判定用电压。这样，在设定了各个氢传感器22的判定用电压的情况下，当检测到氢时，能够由各氢传感器22将从基准电压的电压增加量作为一定量的电压值的增加量检测到，所以能够可靠地判定氢泄漏的有无。由此，在例如特定的氢传感器22的基准电压比2V低、判定用电压也比其他氢传感器22低的情况下，也可以通过检测以既定比例增加的电压来防止误检测。
在本例中，由各氢传感器22将使基准电压增加了一定比例（例如5%）后的值作为各氢传感器22的判定用电压进行判断，但也可以以设定对全部的氢传感器22共通的判定用电压的方式来判断。在此情况下，需要考虑针对各个前述氢传感器22的基准电压的离差，严密地设定判定用电压，可靠地防止误检测。
此外，微型计算机43具有以下功能：存储有在供试阀1中由数字电位差计42测量的电阻值，基于该电阻值对于下个检查用供试阀1开始电阻值的调整，由此缩短在各氢传感器22的基准电压的设定中花费的时间。
这样，通过利用之前的供试阀1的电阻值调整下个供试阀1的电阻值，与在将测量出的电阻值先复位后测量下个电阻值的情况相比，能够将达到电阻值附近之前的工序省略而将在氢传感器22的基准电压的设定中花费的时间缩短。因此，能够提高自动化时的检查的效率。
在从供试阀1发生了氢泄漏的情况下，经由微型计算机43等的控制部中的信号处理部（未图示），作为与氢气浓度对应的电压向数字显示部44输出。数字显示部44具有LCD（液晶显示器），在该LCD上将各氢传感器22的输出电压进行指示器显示。在输出电压高于了判定用电压时，还作为泄漏的检测而显示在数字显示部44上。在图6中，No.1～No.3、No.5、No.6的氢传感器22表示输出电压低于判定用电压的状态，No.4的氢传感器22的输出电压表示高于判定用电压的状态，表示在配置有该No.4的氢传感器22的位置处检测到发生了从供试阀1的氢泄漏的状态。
这样，通过一边控制6个氢传感器22一边检测外部泄漏，检测能力提高，也带来检测时间的缩短及自动化。
另外，数字显示部44是任意零件，只要在单元主体40中直接或间接地设置将各氢传感器22的输出值取出或显示的功能就可以。
另一方面，图1、图2所示的夹具24被作为供试阀1向阀盖20内的固定用而设置，该夹具24具有能够将供试阀1的凸缘部10以密封状态夹紧的夹紧部件50和板部件51。
板部件51形成为能够载置供试阀1的凸缘部10的圆板状，被一体地固接在下部侧板31上，设置为，在该板部件51上能够载置供试阀1的一方的凸缘部10。在板部件51和下部侧板31上，设置有能够与装配在阀盖20内部中的供试阀1连通的图5所示的贯通孔52。
在图1、图2中，夹紧部件50具有圆板状的板53、棒状的操作杆54。板53形成为能够载置到供试阀1的凸缘部10上的圆板状，在该板53和上部侧板30上，设置有能够与装配在阀盖20内部中的供试阀1连通的图5所示的连通孔55。如图1、图2所示，操作杆54一体地安装在板53上，相对于上部侧板30能够上下滑动地设置。当使操作杆54上下运动时，板53也一体地动作，当使操作杆54下降时，将上部的凸缘部10从上方推压，将供试阀1固定保持在与板部件51之间。操作杆54如图1所示那样只要是2根就可以，但也可以如图7所示那样设置3根。在此情况下，通过将板53三点支承，能够一边维持该板的水平状态一边借助大致均等的力将上部的凸缘部推压。
夹紧部件50、板部件51优选的是设置为能够相对于凸缘部10的端面平行地抵接，更优选的是在夹紧部件50、板部件51的与凸缘部10的各抵接侧装配未图示的环状的密封部件。在此情况下，在由夹具24进行的供试阀1的夹紧时，能够防止从间隙的泄漏而将耐压检查时的误差抑制得很小。
在由夹具24进行的上下的凸缘部10、10的夹紧状态下，阀盖20也能够在夹紧方向上往复运动，通过使该阀盖20往复运动，夹紧状态的供试阀1能够从外部隔离或露出地设置。即，当使阀盖20上升时，供试阀1露出在外部，在此状态下能够经由操作杆54使板53上升而将供试阀1拆卸。另一方面，当使阀盖20下降时，供试阀1被从外部隔离，能够实施耐压检查。
在上述的耐压检查装置中，在阀盖20内将供试阀1以隔离的状态收容，并且使氢传感器22移动到作为构成供试阀1的零件的阀身部2与阀盖部3的接合部外表面的接近位置，当将5%氢－95%氮的混合气体封入在供试阀1内时，能够用氢传感器22检测从供试阀1的氢泄漏而进行耐压检查。
在图5中，用块图表示了使用上述阀用耐压检查装置的耐压检查设备的一例。在该耐压检查设备60中，分别在耐压检查装置的连通孔55侧连接着检查侧流路61，在贯通孔52侧连接着换气侧流路62，实施供试阀1的耐压检查。
检查侧流路61被分支为加压流路63和排气流路64。在加压流路63中，设置有耐压检查用的氢气压力源65、压力调整用的调节器66、流路开闭用的加压阀67、压力传感器68，在排气流路64中设置有流路开闭用的排气阀69。另一方面，在换气侧流路62中，设置有阀内换气用的空气压力源70、压力调整用的调节器66、流路开闭用的换气阀71。
此外，在阀盖20上安装着前述排气扇32。
接着，使用图7说明借助使用上述耐压检查设备60的耐压检查装置进行耐压检查的情况下的步骤。在图7中，为了图的简略化，省略了连通孔55、贯通孔52和连接在它们上的配管的图示。
在图7（a）中，表示作为耐压检查装置的初始状态、阀盖20从下部侧板31上升后的状态。在该状态下，如图所示，一边将一方的凸缘部10载置到板部件51的既定位置，一边安设供试阀1。
如图7（b）所示，通过使下部侧板31上升而使上部的凸缘部10抵接在夹紧部件50上，由此将供试阀1用夹具24夹紧。在此情况下，在图5中，仅排气阀69是开状态，加压阀67、换气阀71为闭状态。
在图7（c）中，使阀盖（腔室）20下降而使其下端抵接在下部侧板31的上表面上，将供试阀1收容到检查装置内，成为从外部隔离的状态。此时，阀盖20内部在不易受到外界气体的影响的状态下与外界气体部分地连通，由此，成为未被完全密封的状态。在腔室20的下降后，使图5的排气阀69成为闭状态，通过使排气扇32动作，将有可能残留的混合气体等的气体从腔室20内排出。然后，将排气扇32停止，如前述那样，由图6的单元主体40实施6个氢传感器22的调零，使感度均匀化。
接着，在图7（c）的状态下，使图3的伺服马达23动作，使氢传感器22接近于图1、图2所示的供试阀1的外表面，在此状态下，一边维持图5的排气阀69的闭状态一边使加压阀67成为开状态，经由检查侧流路61从连通孔55使混合气体封入到供试阀1的内部中并加压，在既定的检查时间内，由氢传感器22检测氢的外部泄漏。此时，根据供试阀1的形状及大小调整伺服马达23的旋转角度，使氢传感器22接近于供试阀1的发生外部泄漏的可能性较高的部分。例如，虽然没有图示，但在是小尺寸的供试阀时，将伺服马达23的旋转角度进一步增大，使氢传感器22向供试阀1接近。在此情况下，检测的对象范围变窄，由此，不再需要使用安装在上级侧的圆弧状部件21上的3个氢传感器22，将检查步骤省略。
在此状态下，将各氢传感器22的输出电压用图6所示的单元主体40读取，判定从供试阀1的氢的外部泄漏的有无，完成耐压检查。在耐压检查完成后，使排气扇32动作，并使伺服马达23逆旋转，使氢传感器22退避到作为供试阀1的背离方向的耐压检查前的原来的位置。进而，将图5的加压阀67操作为闭状态，将排气阀69操作为开状态，从供试阀1的内部将混合气体从连通孔55经由排气流路64排气。
接着该动作，在图5中，将换气阀71设为开状态，从阀内换气用的空气压力源70经由换气侧流路62从贯通孔52吹入空气，将残留在供试阀1的内部中的混合气体除去。由此，在图7中，当从供试阀1将夹紧部件50拆下时，防止残留在供试阀1的内部中的气体充满在腔室20内。
如这些这样，在检查后，将残留在腔室20内的混合气体用排气扇32、将残留在供试阀1内的混合气体用排气流路64分别强制地排气。如果这样，则当如本实施方式那样将含有氢气的混合气体作为探测气体时，也能够将该扩散性较高的氢气迅速地从供试阀1内及腔室20内排出。因此，通过向不同的供试阀1内连续地将混合气体连续地供给、排出，能够实现耐压检查的自动化，还能得到准确的耐压检查结果。
在供试阀1内部的换气后，一边维持图5的排气阀69的开状态，一边将换气阀71操作为闭状态，使耐压检查设备60的流路内成为大气压状态之后，如图7（b）所示那样使腔室20上升。
最后，在图7（a）中，通过使夹紧部件50上升而将向上部的凸缘部10的抵接解除，能够将供试阀1拆卸。在供试阀1的拆卸后，耐压检查装置成为初始状态，由此，能够对其他的供试阀1与上述同样地继续进行耐压检查。这里，也可以将排气扇32停止，也可以连续使排气扇32继续动作直到其他供试阀1的检查。
本实施方式的阀的耐压检查例如基于由JIS B 2003（阀的检查通則）规定的阀箱耐压检查的空气压试验，在标称压力10K、标称直径50A以下的铸铁制的供试阀1中，将前述的混合气体以0.6MPa的试验压力封入到阀开状态的供试阀1中，将该试验压力持续作为试验时间的15秒，用氢传感器22检测从供试阀1的外部泄漏的有无，由此来进行。
接着，叙述本发明的阀用耐压检查装置的上述实施方式的作用。
本发明的阀用耐压检查装置具有将供试阀1以隔离状态收容的阀盖20、和在该阀盖20的内侧能够移动到供试阀1外表面的接近位置的氢传感器22，由该氢传感器22检测从供试阀1的氢的外部泄漏，所以，在耐压检查时，即使在构成供试阀1的阀的种类或标称压力、标称直径等不同而形状、大小变化的情况下，也能够使氢传感器22可靠地接近于容易发生外部泄漏的部分，迅速地检测泄漏的发生及其发生位置。在此情况下，通过对伺服马达23进行角度调整而使氢传感器22接近于供试阀1的外表面直到极限，检测精度提高并且检测时间也缩短。由于借助包括氢传感器22的机械性的自动检测来确认外部泄漏，所以不需要熟练度，能够以使用耐压检查装置的耐压检查设备60的简单的结构在抑制误差的同时进行耐压检查。也不需要后处理，通过耐压检查的自动化，能够实现效率化而进行大量处理，检查精度也提高。
并且，作为混合气体而使用5%氢－95%氮的混合气体，所以在该混合气体外部泄漏时，容易滞留在配设在上下位置的凸缘部10、10附近的阀身部2与阀盖部3的接合部分、及压盖部件8的装配部分附近的滞留区域R。以将该滞留区域R包围的方式，在圆弧状板材21上分别设置3个氢传感器22，所以一边控制这些共计6个的氢传感器22一边实施检查，使泄漏出的氢的检测能力提高，还能够缩短检测时间。
在将耐压检查自动化的情况下，例如一边控制安装着上部侧板30的阀盖（腔室）20、夹紧部件50的上下移动，一边将载置有供试阀1的板部件51（下部侧板31）用未图示的输送机等向设置这些腔室20、夹紧部件50的耐压检查的实施位置连续供给，由此，能够在将耐压检查设备简略化的同时，在短时间中大量地实施耐压检查。
在图8、图9中，表示了作为本发明的阀用耐压检查装置的其他供试阀的截止阀80。在图中，截止阀80具有阀身部81和阀帽部82，该阀帽部82螺纹接合有具有阀盘83的阀杆84，同时通过螺入而装配到阀身部81上。在阀帽部82的上部，螺装着帽部85，由该帽部85将阀帽部82的内部封闭。
在上述截止阀80的情况下，从阀身部81与阀帽部82、阀帽部82与帽部85的各螺纹接合部附近发生氢泄漏的可能性较高。因此，在截止阀80是供试阀的情况下，只要如图8所示，将阀杆84一边使其成为朝上的状态一边载置到图1的板部件51上，如图9（a）、图9（b）所示，在作为螺纹接合部分的阀身部81和阀帽部82的周围的4处、阀帽部82和帽部85的上部侧的1处分别设置氢传感器22，借助伺服马达23的旋转使这些各氢传感器22接近于供试阀80的外表面的检查位置就可以。
在此情况下，将帽部85的螺纹接合部分附近从上部用环状部件86覆盖，在该环状部件86的底面侧附近形成滞留区域R。通过将环状部件86的内周侧设置为与帽部85的外径大致同径，使得主要是从截止阀80的阀身部81与阀帽部82的螺纹接合部泄漏出的氢容易积存在滞留区域R，将该氢由环状部件86的底面侧的4处氢传感器22检测。进而，借助比帽部85靠上部侧的1处的氢传感器22，检测主要从阀帽部82与帽部85的螺纹接合部泄漏出的氢。
由此，与前述球阀1的情况同样，能够在将供试阀80收容在图1的阀盖20内的状态下进行耐压检查。在本实施方式中，氢传感器22被安装在固定于环状部件86上的伺服马达23上。另外，阀杆84借助螺母扳手（未图示）等，能够经由环状部件86的中央孔进行阀开闭操作。
这样，也能够将氢传感器22的数量及安装位置、高度根据作为对象的供试阀适当变更，由此，能够对应不同规格的供试阀适当地实施耐压检查。
以上，对本发明的实施方式详细地进行了说明，但本发明并不限定于前述实施方式记载，在不从本发明的权利要求书所记载的发明的主旨脱离的范围内能够进行各种变更。例如，本发明除了能够应用于球阀或截止阀、闸阀、止回阀等各种阀的阀箱的耐压检查以外，还能够应用于过滤器等的配管设备、各种压力容器的耐压检查。
附图标记说明
1 球阀（供试阀）
10 凸缘部
20 阀盖
22 氢传感器
23 伺服马达
24 夹具
32 排气扇
40 单元主体
42 数字电位差计
43 微型计算机
R 滞留区域。
Claims (12)
1.一种阀用耐压检查装置，其特征在于，
具备阀盖和传感器，所述阀盖将供试阀在不从外部密封的情况下以从外部隔离的状态收容，所述传感器设置在该阀盖的内侧，在利用所述阀盖将所述供试阀收容在检查装置内而从外部隔离的状态下，能够移动到封入有探测气体的前述供试阀的外表面的接近位置；该传感器是能够移动到从前述供试阀的外部泄漏的探测气体的滞留区域的气体传感器。
2.如权利要求1所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
前述气体传感器是能够检测氢的外部泄漏的氢传感器，前述氢是作为被封入前述供试阀内的前述探测气体的由包括氢的气体构成的氢与氮的混合气体中的氢。
3.如权利要求1或2所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
前述阀盖形成为在上下位置处能够配设凸缘部的圆筒状，所述凸缘部形成在由球阀构成的前述供试阀的两侧，并且前述气体传感器能够移动地设置在配设在上部位置处的前述凸缘部的背面的探测气体的滞留区域中。
4.如权利要求1或2所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
由截止阀构成的前述供试阀的阀杆能够以朝上的状态载置而设置，前述气体传感器能够移动地设置在帽部附近的探测气体的滞留区域中，所述帽部装配在前述截止阀的上部。
5.如权利要求1或2所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
具有将在前述供试阀的两侧形成的凸缘部以密封状态夹紧的凸缘状的夹具；并且，前述阀盖设置为，在由前述夹具夹紧前述凸缘部的状态下，能够在夹紧方向上往复运动，使前述供试阀能够从外部隔离或露出。
6.如权利要求1或2所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
在前述气体传感器上，安装着能够向前述供试阀的接近或背离方向进行角度调整的旋转驱动设备。
7.如权利要求1或2所述的阀用耐压检查装置，其特征在于，
在前述阀盖上，具备将该阀盖内部的气体排出的排气扇。
8.一种阀用耐压检查方法，其特征在于，
将供试阀在不从外部密封的情况下以从外部隔离的状态收容到阀盖内，并且使气体传感器向接近方向移动到构成该供试阀的零件的接合部外表面的接近位置即探测气体的滞留区域，所述传感器设置在所述阀盖的内侧，在利用所述阀盖将所述供试阀收容在检查装置内而从外部隔离的状态下，能够移动到封入有探测气体的前述供试阀的外表面的接近位置，当将探测气体封入前述供试阀中时，由前述气体传感器检测从前述供试阀的探测气体的外部泄漏。
9.如权利要求8所述的阀用耐压检查方法，其特征在于，
前述气体传感器是能够检测氢的外部泄漏的氢传感器，前述氢是作为被封入前述供试阀内的前述探测气体的由包括氢的气体构成的氢与氮的混合气体中的氢。
10.一种氢气检测单元，是在权利要求1～7中任一项所述的阀用耐压检查装置中使用的氢气检测单元，其特征在于，
多个氢传感器被连接在数字电位差计上；具有经由微型计算机将这些氢传感器的基准电压调整为一定值的调整功能。
11.如权利要求10所述的氢气检测单元，其特征在于，
前述微型计算机具有以下功能：在前述各氢传感器的基准电压不同的情况下，将这些不同的基准电压用前述数字电位差计调整，由此，设定判定用电压，对该判定用电压设定检测氢的电压。
12.如权利要求10或11所述的氢气检测单元，其特征在于，
前述微型计算机具有以下功能：由前述数字电位差计将前述供试阀的测量的电阻值存储，基于该电阻值开始对下一个检查用供试阀的电阻值的调整，由此，将花费在前述各氢传感器的基准电压的设定中的时间缩短。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: KITZ Corp. Country or region after: Japan Address before: Chiba, Chiba, Japan Patentee before: KITZ Corp. Country or region before: Japan |
|
| CP03 | Change of name, title or address |