CN109341979A - 氮气与氦气检漏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮气与氦气检漏系统,包括氮气封入装置和氦气封入装置;氮气封入装置包括集装阀组一、集装阀组二、氮气气源、电控柜一和同轴阀先导气源接口一。本发明用于零部件产品的泄漏检测,使用的检测介质为氮气和氦气,可以检测产品的抗压强度以及是否存在泄漏的问题。系统中使用了同轴阀组,使得系统的外观尺寸减少,节省安装空间,并提高使用寿命。同时,系统含有人机交互界面,使得检测过程更加方便、可靠,部分情况下可以实现在不关停检测气源情况下工作,有利于提高检测效率。先使用氮气进行检漏,对于次品可以方便检测出来,不需进行后续氦气的检漏。另外,氮气的高、低压检漏以及后续氦气检漏相结合可以提高零件检漏的可靠性。

Description

氮气与氦气检漏系统
技术领域
本发明涉及气动检漏系统技术领域,尤其涉及一种氮气与氦气检漏系统。
背景技术
氮气和氦气一般用于检漏。氮气和氦气在常温下化学性质稳定,无毒无害,作为检漏介质安全性高。氮气的来源广泛,氦气则相对稀少,因而成本上氦气要比氮气高,需要回收以节省成本。由于氦气的是单原子气体,分子量比氮气小很多,因而氦气能实现更高要求的检漏。
目前,常用的泄漏评判方法有监测压力变化法和监测漏率变化法。前者可称作压降法检漏,是利用压力传感器监控密封腔体内气体的压力变化来实现泄漏测试目的的一种方法;后者可称作气体检测法检漏,是利用检测介质检漏仪测试一个密闭系统里的气体内泄或者外泄的泄漏量来实现泄漏测试的一种方法。
现行的检漏方法基本是采用一种检测介质进行检漏。氮气检漏成本低,但检漏的精度不如氦气检漏,而使用氦气检漏成本较高。
此外,现行的一般检漏方法,由于检漏时间较长,不适合应用于批量检漏。
发明内容
本发明为解决上述问题,提供一种氮气与氦气检漏系统。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:氮气与氦气检漏系统,包括氮气封入装置和氦气封入装置。
氮气封入装置包括集装阀组一、集装阀组二、氮气气源、电控柜一和同轴阀先导气源接口一;集装阀组一上设置有同轴阀四、同轴阀五、同轴阀六,集装阀组二上设置有同轴阀一、同轴阀二、同轴阀三;氮气气源与同轴阀五相连,同轴阀六与排气消声器一相连,集装阀组一的内腔分别与压力变送器一、同轴阀三相连;氮气气源依次连接有减压阀一、同轴阀一,集装阀组二的内腔分别与安全阀一、压力变送器二相连;同轴阀先导气源接口一分别与同轴阀一、同轴阀二、同轴阀三、同轴阀四、同轴阀五、同轴阀六相连;电控柜一分别与压力变送器一、压力变送器二、同轴阀一、同轴阀二、同轴阀三、同轴阀四、同轴阀五、同轴阀六线连接。
氦气封入装置包括集装阀组三、氦气气源、同轴阀先导气源接口二和电控柜二;集装阀组三上设置有同轴阀七、同轴阀八、同轴阀九、同轴阀十;氦气气源依次连接有减压阀二、同轴阀八,同轴阀十与排气消声器二相连,集装阀组三的内腔分别与安全阀二、压力变送器三相连,同轴阀七分别与压力表四、真空泵相连;同轴阀先导气源接口二分别与同轴阀七、同轴阀八、同轴阀九、同轴阀十相连;电控柜二分别与压力变送器三、同轴阀七、同轴阀八、同轴阀九、同轴阀十、真空泵线连接。
进一步的,氮气气源与同轴阀五之间设置有针阀三。
进一步的,集装阀组一的内腔与压力表一相连。
进一步的,氮气气源与减压阀一之间设置有针阀一,减压阀一与同轴阀一之间设置有针阀二。
进一步的,集装阀组二的内腔与压力表二相连。
进一步的,同轴阀二、同轴阀四均与氮气检测出口相连。
进一步的,氦气气源与减压阀二之间设置有针阀四,减压阀二与同轴阀八之间设置有针阀五。
进一步的,集装阀组三的内腔与压力表三相连。
进一步的,同轴阀七、同轴阀九均与氦气检测出口相连。
进一步的,氮气封入装置安装在可移动式架体一上,氦气封入装置安装在可移动式架体二上。
本发明用于零部件产品的泄漏检测,使用的检测介质为氮气和氦气,可以检测产品的抗压强度以及是否存在泄漏的问题。系统中使用了同轴阀组,使得系统的外观尺寸减少,节省安装空间,并提高使用寿命。同时,系统含有人机交互界面,使得检测过程更加方便、可靠,部分情况下可以实现在不关停检测气源情况下工作,有利于提高检测效率。先使用氮气进行检漏,对于次品可以方便检测出来,不需进行后续氦气的检漏。另外,氮气的高、低压检漏以及后续氦气检漏相结合可以提高零件检漏的可靠性。
附图说明
图1是氮气封入装置的结构示意图;
图2是氦气封入装置的结构示意图;
图3是氮气封入装置的气动原理图;
图4是氦气封入装置的气动原理图。
其中:1-安全阀一,2-压力变送器二,3-压力表二,4-压力变送器一,5-压力表一,6-排气消声器一,7-同轴阀四,8-针阀三,9-同轴阀六,10-同轴阀五,11-针阀一,12-减压阀一,13-针阀二,14-同轴阀一,15-同轴阀二,16-同轴阀三,17-氮气气源,18-电控柜一,19-氮气检测出口,20-同轴阀先导气源接口一,21-可移动式架体一,22-氦气气源,23-针阀四,24-减压阀二,25-针阀五,26-排气消声器二,27-安全阀二,28-压力表三,29-压力表四,30-压力变送器三,31-同轴阀九,32-同轴阀七,33-同轴阀十,34-同轴阀八,35-同轴阀先导气源接口二,36-可移动式架体二,37-电控柜二,38-真空泵,39-氦气检测出口,40-被测物。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明的具体实施方式作进一步说明。
氮气与氦气检漏系统,包括氮气封入装置和氦气封入装置。
氮气封入装置包括集装阀组一、集装阀组二、氮气气源17、电控柜一18和同轴阀先导气源接口一20;集装阀组一上设置有同轴阀四7、同轴阀五10、同轴阀六9,集装阀组二上设置有同轴阀一14、同轴阀二15、同轴阀三16;氮气气源17与同轴阀五10相连,氮气气源17与同轴阀五10之间设置有针阀三8,同轴阀六9与排气消声器一6相连,集装阀组一的内腔分别与压力变送器一4、压力表一5、同轴阀三16相连;氮气气源17依次连接有减压阀一12、同轴阀一14,氮气气源17与减压阀一12之间设置有针阀一11,减压阀一12与同轴阀一14之间设置有针阀二13,集装阀组二的内腔分别与安全阀一1、压力变送器二2、压力表二3相连;同轴阀先导气源接口一20分别与同轴阀一14、同轴阀二15、同轴阀三16、同轴阀四7、同轴阀五10、同轴阀六9相连;电控柜一18分别与压力变送器一4、压力变送器二2、同轴阀一14、同轴阀二15、同轴阀三16、同轴阀四7、同轴阀五10、同轴阀六9线连接。同轴阀二15、同轴阀四7均与氮气检测出口19相连,氮气检测出口19与被测物40连接。
氮气封入装置中,安全阀一1,起安全保压作用;压力变送器二2,监测8MPa氮气控制管路压力,提供电信号;压力表二3,用于现场显示8MPa氮气控制管路压力;压力变送器一4,监测13MPa氮气控制管路压力,提供电信号;压力表一5,用于现场显示13MPa氮气控制管路压力;排气消声器一6,排掉管路中的压缩气体;同轴阀四7,控制13MPa氮气检测管路出口开启与关闭;同轴阀六9,控制排气管路的开启与关闭;同轴阀五10,控制13MPa氮气进气的开启与关闭;减压阀一12,用于调节8MPa氮气控制管路的压力;同轴阀一14,控制8MPa氮气进气的开启与关闭;同轴阀二15,控制8MPa氮气检测管路出口开启与关闭;同轴阀三16,控制高低压管路连通的开启与关闭。所有阀门、仪表等采用卡套接头和不锈钢管连接。
氦气封入装置包括集装阀组三、氦气气源22、同轴阀先导气源接口二35和电控柜二37;集装阀组三上设置有同轴阀七32、同轴阀八34、同轴阀九31、同轴阀十33;氦气气源22依次连接有减压阀二24、同轴阀八34,氦气气源22与减压阀二24之间设置有针阀四23,减压阀二24与同轴阀八34之间设置有针阀五25,同轴阀十33与排气消声器二26相连,集装阀组三的内腔分别与安全阀二27、压力表三28、压力变送器三30相连,同轴阀七32分别与压力表四29、真空泵38相连;同轴阀先导气源接口二35分别与同轴阀七32、同轴阀八34、同轴阀九31、同轴阀十33相连;电控柜二37分别与压力变送器三30、同轴阀七32、同轴阀八34、同轴阀九31、同轴阀十33、真空泵38线连接。同轴阀七32、同轴阀九31均与氦气检测出口39相连,氦气检测出口39与被测物40连接。氮气封入装置安装在可移动式架体一21上。氦气封入装置安装在可移动式架体二36上。
氦气封入装置中,减压阀二24,用于调节8MPa氦气控制管路的压力;排气消声器二26,排掉管路中的压缩气体;安全阀二27,安装于8MPa氦气控制阀组中,起安全保压作用;压力表三28,用于现场显示8MPa氦气控制管路压力;压力表四29,用于现场显示真空压力;压力变送器三30,用于监测8MPa氦气控制管路压力;同轴阀九31,用于8MPa氦气检测管路出口的开启与关闭;同轴阀七32,用于抽真空管路的开启与关闭;同轴阀十33,用于排气管路的开启与关闭;同轴阀八34,用于控制8MPa氦气进气的开启与关闭。所有阀门、仪表等采用卡套接头和不锈钢管连接。
氮气封入装置工作原理:
系统检漏前先进行自检。自检的目的是检查检漏系统自身是否有泄漏存在,如果有泄漏存在,则需要进行系统的维护,直至达到系统自检合格,才能进行后续零部件产品的泄漏检测。系统的自检分为低压自检和高压自检,在检查被检件的密封性能的同时,还能够检验被检件的耐压强度,对其工作可靠性提供证明依据。此外,易读的人机交互界面使得操作更加简单、准确,有利于检测工作的进行。
低压自检时,首先打开同轴阀一14和同轴阀三16,其它同轴阀不得电,为关闭状态。8MPa的氮气经减压阀一12进入系统。当系统内的压力稳定在8MPa时,关闭同轴阀一14(当压力长时间不能稳定时,系统提示更换气瓶)。关闭同轴阀一14后观察压力表二3压力变化,同时系统也采集压力变送器二2的监测数据。在规定时间里压力在允许范围内,“合格”灯亮,系统就进行高压自检(当压力波动大于允许值时,“不合格”灯亮,进入系统维护阶段,如需卸去压力,按“结束”按钮,同轴阀六9打开,系统排气,卸压完毕后同轴阀六9关闭)。
低压自检合格后,延迟5S,系统进入高压自检,关闭同轴阀三16,打开同轴阀五10,13MPa氮气进入系统。当压力稳定后关闭同轴阀五10(当压力长时间不能稳定时,系统提示更换气瓶)。关闭同轴阀五10后观察压力表一5的变化,同时系统也采集压力变送器一4的监测数据。在规定时间里压力在允许范围内,“合格”灯亮,此时可以进行零部件检漏测试,按“结束”按钮,卸去压力(当压力波动大于允许值时,“不合格”灯亮,进入系统维护阶段,如需卸去压力,按“结束”按钮,同轴阀六9打开,系统排气,当压力变送器一4监测系统压力低于8MPa时打开同轴阀三16,低压管路开始卸压,卸压完毕后同轴阀六9和同轴阀三16关闭)。
当低、高压自检全部合格后,首先进行低压检漏。系统装置与被测物40连接牢固后,程序选择开关旋至“检测”位置。按“启动”按钮,程序自动打开同轴阀四7、同轴阀三16、同轴阀一14和同轴阀二15,8MPa氮气进入被测物40,当压力稳定后关闭同轴阀一14,观察压力表二3,同时系统读取压力变送器二2的信号。当压力变送器二2的压力降低超过允许值时“不合格”灯亮,此时按“结束”按钮,打开同轴阀六9,系统卸荷,压力表回零后系统“安全”灯亮,可以拆卸被测物40;当“合格”灯亮时,系统自动进入高压检测。
进入高压检测时,同轴阀三16和同轴阀二15关闭,同轴阀五10和同轴阀四7打开,13MPa氮气进入被测物40,压力稳定后同轴阀五10关闭。如果在规定时间内系统压降(由压力变送器一4测得)超过允许值,“不合格”灯亮;反之,“合格”灯亮。检测完成后,按“结束”按钮,系统排气(排气过程同高压自检结束后),排气结束后压力归零,系统“安全”灯亮,此时可以拆卸被测物40。至此,使用氮气检漏系统的零部件的检漏完成。
氮气封入装置使用完成后,使用氦气封入装置进一步对被测物40进行检测。
氦气封入装置工作原理:
首先进行自检。打开针阀四23,将减压阀二24调整到设定压力,然后打开针阀五25。将程序选择开关旋转到“自检”位置,按下“启动”按钮;系统自动打开同轴阀八34(此时同轴阀十33和同轴阀九31处于关闭状态),氦气进入系统;当压力稳定后,关闭同轴阀八34,压力变送器三30监测系统内压力变化,在规定时间内系统压力波动小于允值时,“合格”灯亮,系统进入检测程序,否则“不合格”灯亮,进行系统维护。
当系统自检合格后,进行系统抽真空。将氦气封入装置与被测物40和真空源连接牢固,程序选择开关旋转至“抽真空”,按“启动”按钮,系统程序打开同轴阀七32,当被测物40内压力低于设定值时(通过观察真空泵38与同轴阀七32之间的压力表四29),按“结束”按钮(同轴阀七32关闭),此时进入氦气检测阶段。
进入氦气检测阶段时,打开同轴阀八34和同轴阀九31,氦气进入被测物40,当压力稳定后关闭同轴阀八34,此时进行检测。压力变送器三30监测系统内压力,如果在规定时间内压力变化在允许范围内,则检测“合格”灯亮,反之“不合格”灯亮。检测结束后,打开抽真空同轴阀十33,将系统内的氦气进行回收,以重复利用。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.氮气与氦气检漏系统,其特征在于,包括氮气封入装置和氦气封入装置;
氮气封入装置包括集装阀组一、集装阀组二、氮气气源(17)、电控柜一(18)和同轴阀先导气源接口一(20);集装阀组一上设置有同轴阀四(7)、同轴阀五(10)、同轴阀六(9),集装阀组二上设置有同轴阀一(14)、同轴阀二(15)、同轴阀三(16);氮气气源(17)与同轴阀五(10)相连,同轴阀六(9)与排气消声器一(6)相连,集装阀组一的内腔分别与压力变送器一(4)、同轴阀三(16)相连;氮气气源(17)依次连接有减压阀一(12)、同轴阀一(14),集装阀组二的内腔分别与安全阀一(1)、压力变送器二(2)相连;同轴阀先导气源接口一(20)分别与同轴阀一(14)、同轴阀二(15)、同轴阀三(16)、同轴阀四(7)、同轴阀五(10)、同轴阀六(9)相连;电控柜一(18)分别与压力变送器一(4)、压力变送器二(2)、同轴阀一(14)、同轴阀二(15)、同轴阀三(16)、同轴阀四(7)、同轴阀五(10)、同轴阀六(9)线连接;
氦气封入装置包括集装阀组三、氦气气源(22)、同轴阀先导气源接口二(35)和电控柜二(37);集装阀组三上设置有同轴阀七(32)、同轴阀八(34)、同轴阀九(31)、同轴阀十(33);氦气气源(22)依次连接有减压阀二(24)、同轴阀八(34),同轴阀十(33)与排气消声器二(26)相连,集装阀组三的内腔分别与安全阀二(27)、压力变送器三(30)相连,同轴阀七(32)分别与压力表四(29)、真空泵(38)相连;同轴阀先导气源接口二(35)分别与同轴阀七(32)、同轴阀八(34)、同轴阀九(31)、同轴阀十(33)相连;电控柜二(37)分别与压力变送器三(30)、同轴阀七(32)、同轴阀八(34)、同轴阀九(31)、同轴阀十(33)、真空泵(38)线连接。
2.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述的氮气气源(17)与同轴阀五(10)之间设置有针阀三(8)。
3.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述集装阀组一的内腔与压力表一(5)相连。
4.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述的氮气气源(17)与减压阀一(12)之间设置有针阀一(11),减压阀一(12)与同轴阀一(14)之间设置有针阀二(13)。
5.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述集装阀组二的内腔与压力表二(3)相连。
6.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述的同轴阀二(15)、同轴阀四(7)均与氮气检测出口(19)相连。
7.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述的氦气气源(22)与减压阀二(24)之间设置有针阀四(23),减压阀二(24)与同轴阀八(34)之间设置有针阀五(25)。
8.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述集装阀组三的内腔与压力表三(28)相连。
9.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,所述的同轴阀七(32)、同轴阀九(31)均与氦气检测出口(39)相连。
10.如权利要求1所述的氮气与氦气检漏系统,其特征在于,氮气封入装置安装在可移动式架体一(21)上,氦气封入装置安装在可移动式架体二(36)上。
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