CN110207910B - 一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，该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存气单元；一存气单元，用于贮存排放至其中的泄漏气体；一检测单元，用于检测贮存在所述存气单元中的泄漏气体的体积；一自动控制单元，所述自动控制单元分别与导气单元和检测单元电连接。该装置的优点在于：自动控制单元通过处理液位信号而获得泄漏率，使得装置的自动化程度提高，可以有效地避免人为因素对检测结果的影响，而且可以自动恢复准备试验状态，以便进行若干次试验。

Description

一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置

本发明为分案申请，原申请的申请日为2017年09月19日，申请号为201710846452.5，名称为一种阀门泄漏率的自动测试装置。

技术领域

本发明涉及阀门检测领域，尤其涉及一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置。

背景技术

排溶液集气法是阀门密封试验中，经常用来检测其泄漏率的一种方法。在气体检测阀门密封性能试验过程中，由人工将一管体没入溶液中，使管体中充满溶液，然后将管体倒置，上浮至溶液面，将来自被测阀门下游端的气管引入溶液中并置于管体口下方。若被测阀门密封有泄漏，则泄漏气体进入管体，将管体中溶液排出。在一定时间内读出排溶液体积，则可以计算得出阀门的密封泄漏率。该测试方法简单易操作，但是存在依赖人工操作、需多人同时计时并读数、误差较大等缺点。

中国专利CN 201723983U公开了一种气体低泄漏计量检测装置，该装置主要由高位溶液箱、低位溶液箱、溶液管、气管、管体、阀门及控制器构成，该装置存在系统管路结构复杂，加工制作难度大，计量检测依赖人工，自动化程度较低等缺点，并且无法实现自动检测泄漏率的目的。

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的阀门泄漏率计量检测依赖人工的问题，为此，本发明提供一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，所述自动测试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存气单元；

一存气单元，用于贮存排放至其中的被测阀门泄漏的气体；

一检测单元，用于检测贮存在所述存气单元中的气体的体积；

一自动控制单元，所述自动控制单元分别与导气单元和检测单元电连接。

优化的，还包括排气单元，在自动控制单元的控制下排出贮存在所述存气单元中的气体。

优化的，所述存气单元为一设有封闭空腔的真空容器，所述真空容器与抽真空装置相连接，所述检测单元为检测封闭空腔内的压力的压力传感器。

优化的，所述存气单元包括一盛有溶液的容器，所述容器中设置有一个倒扣在其中的存气部件，存气部件的下端为开口端，上端为封闭端，所述存气部件的封闭端与溶液的液面构成贮存气体的封闭空腔；所述导气单元上设有通向存气部件开口端的导气管；所述检测单元设置在存气部件的封闭端。

优化的，所述排气单元包括驱动部件，所述驱动部件驱动没于容器的液面下方的存气部件转动，使得存气部件处于两种状态，一种是存气部件倒扣在液面下方的测试状态，一种是存气部件倾斜排除气体的排气状态，所述驱动部件与自动控制单元连接。

优化的，所述排气单元包括驱动部件，所述驱动部件驱动存气部件的封闭端在容器的液面处上下运动，使得存气部件处于两种状态，一种是封闭端露出容器内溶液液面的测试状态，一种是封闭端没于液面下方的排气状态，所述存气部件的封闭端上设置有排气口和控制排气口位于液面下方时打开的排气阀门，排气阀门的控制端和驱动部件的受控端均与自动控制单元连接。

优化的，所述存气部件没于容器的液面下方，所述存气部件的封闭端上设置有排气口和控制排气口是否打开的排气阀门，所述排气阀门的控制端与自动控制单元连接。

优化的，所述存气部件的封闭端高于所述容器中的液面；所述排气单元包括排气泵、气动驱动机构，所述排气泵的进气端通过进气管道与所述存气部件的封闭端相连接，所述进气管道上设置有与所述自动控制单元相连接的进气电磁阀；所述排气泵的进气端设置有单向进气阀，出气端设置有单向出气阀，所述气动驱动机构包括与空压机气源相连接的过滤减压阀、驱动电磁阀，所述驱动电磁阀的控制端与所述自动控制单元电连接，所述过滤减压阀、驱动电磁阀、排气阀通过驱动管道依次连接。

优化的，所述存气部件为量筒；所述检测单元包括液位检测计，所述液位检测计的输出端与自动控制单元的输入端相连接。

优化的，所述自动测试装置还包括补液排污单元；所述补液排污单元包括从外部通入溶液到容器的补液管和将容器中废液排出的排污管，所述补液管上设置有控制是否补液的补液电磁阀，所述补液电磁阀与所述自动控制单元电连接；所述排污管上设置有控制是否排液的排液电磁阀，所述排液电磁阀与所述自动控制单元电连接。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过检测单元检测泄漏气体的体积，并且将泄漏气体的体积传送到自动控制单元，通过自动控制单元的处理而获得泄漏率，使得装置的自动化程度提高，可以有效地去除人为因素对检测结果的影响。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。

(2)本发明设置的排气单元可以使得整个装置在不需要人力作用下可以进行多次的泄漏率实验。

(3)本发明通过抽真空的方式来实现装置的实验前状态，当泄漏的气体进入到存气单元后，存气单元中的压力发生变化，此时压力传感器将变化后的数据传送到自动控制单元中处理而获得泄漏率。

(4)本发明通过自动控制单元控制驱动部件转动存气部件，来实现存气部件处于测试状态和排气状态的替换。

(5)本发明通过自动控制单元控制驱动部件上下移动存气部件，来实现存气部件处于测试状态和排气状态的替换。

(6)本发明中存气部件没于容器的液面下方，测试前，自动控制单元控制排气阀门打开，直至液体灌满整个存气部件关闭排气阀门，此时存气部件处于一种待测试状态，测试时，气体从开口端进入到存气部件内，检测单元检测存气单元中气体的体积并传送给自动控制单元处理而获得泄漏率。

(7)本发明中存气部件的封闭端高于容器中的液面，测试前，气动驱动机构驱动排气泵将存气部件中的气体抽出，当存气部件中灌满溶液后，此时装置可以进行泄漏率检测。

(8)补液排污单元可以替换容器内的溶液，防止容器内溶液有污物堵塞气体排出单元中的进气电磁阀和排气泵，也方便清洗。

附图说明

图1是一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置中实施例5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-导气电磁阀 3-容器盖 4-容器 41-通孔

5-固定接头 61-导气弯管 62-气管 7-存气部件 8-检测单元

9-补液电磁阀 10-排液电磁阀 11-补液管 12-排污管

13-排气泵 14-单向进气阀 15-单向出气阀 16-进气电磁阀

17—驱动电磁阀 18-排出管 19-过滤减压阀

400-自动控制单元

具体实施方式

结合附图1所示，对本发明结构和工作原理进行进一步说明：

一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，包括如下组成部分：导气单元、存气单元、检测单元8、自动控制单元400。

导气单元，用于将泄漏的气体排放至大气或者存气单元。具体的，导气单元包括导气电磁阀2，导气电磁阀2为二位三通电磁阀。

导气单元还包括气管62、导气弯管61，在该实施例中，导气弯管61的规格为φ6mm×1mm，可由透明材质制作。被测阀门1、导气电磁阀2上均设置有方便连接的快插头，被测阀门1、导气电磁阀2依次通过气管62连接，气管62通过固定接头5与导气弯管61的一端连接，导气弯管61的另一端伸入到存气部件7内。本方案的要求是从被测阀门1的输出端到导气弯管61伸入到量筒7一端的整条通气管路上的连接都是密封连接，最大程度提高测得的泄漏率的准确度。

存气单元，用于贮存排放至其中的被测阀门泄漏气体；存气部件7在该方案中为量筒。

检测单元8，用于检测贮存在所述存气单元中的气体的体积。

自动控制单元400，自动控制单元400分别与导气单元和检测单元8电连接。

为了实现测试装置在不需要人力作用下可以进行多次的泄漏率的实验，其中存气单元、自动控制单元400、检测单元8的设置包括以下五种实施方式。

实施例1

存气单元为一设有封闭空腔的真空容器，真空容器与抽真空装置相连接，检测单元8为检测封闭空腔内的压力的压力传感器。通过抽真空的方式来实现装置的实验前状态，当泄漏的气体进入到存气单元后，存气单元中的压力发生变化，此时压力传感器将变化后的数据传送到自动控制单元400中处理而获得泄漏率。

实施例2

存气单元包括一盛有溶液的容器4，容器4中设置有一个倒扣在其中的存气部件7，存气部件7的下端为开口端，上端为封闭端，存气部件7的封闭端与溶液的液面构成贮存气体的封闭空腔。导气弯管61从开口端伸入到存气部件7内；检测单元8设置在存气部件7的封闭端。

该实施例还包括排气单元，排气单元在自动控制单元400的控制下排出贮存在所述存气单元中的泄漏气体。排气单元包括驱动部件，驱动部件驱动没于容器4的液面下方的存气部件7转动，使得存气部件7处于两种状态，一种是存气部件7倒扣在液面下方的测试状态，一种是存气部件7倾斜排除气体的排气状态，驱动部件与自动控制单元400连接。

测试时，存气部件7倒扣在液面下方，测试结束时，当被测阀门1出现泄漏时，封闭端处存在气体，自动控制单元400控制驱动部件驱动存气部件7倾斜排除气体并使溶液灌满存气部件7，然后使存气部件7倒扣在液面下方的测试状态。

实施例3

存气单元包括一盛有溶液的容器4，容器4中设置有一个倒扣在其中的存气部件7，存气部件7的下端为开口端，上端为封闭端，存气部件7的封闭端与溶液的液面构成贮存气体的封闭空腔；导气单元上设有通向存气部件7开口端的导气管；检测单元8设置在存气部件7的封闭端。

该实施例还包括排气单元，排气单元在自动控制单元400的控制下排出贮存在所述存气单元中的气体。排气单元包括驱动部件，驱动部件驱动存气部件7的封闭端在容器4的液面处上下运动，使得存气部件7处于两种状态，一种是封闭端露出容器内溶液液面的测试状态，一种是封闭端没于液面下方的排气状态，存气部件7的封闭端上设置有排气口和控制排气口位于液面下方时打开的排气阀门，排气阀门的控制端和驱动部件的受控端均与自动控制单元400连接。

测试时，存气部件7倒扣在容器的溶液内，封闭端露出容器内溶液液面，开口端没于液面下方，排气阀门为关闭状态，存气部件7内为密封状态。测试结束时，当被测阀门1出现泄漏时，封闭端处存在气体，自动控制单元400控制驱动部件驱动存气部件7向下运动并控制排气阀门打开，当封闭端没于溶液液面下方且溶液灌满整个存气部件7，自动控制单元400控制排气阀门关闭，然后控制存气部件7向上运动，到测试时的水平高度。

实施例4

存气部件7没于容器4的液面下方，存气部件7的封闭端上设置有排气口和控制排气口是否打开的排气阀门，排气阀门的控制端与自动控制单元400连接。

测试时，存气部件7倒扣在液面下方，测试结束时，当被测阀门1出现泄漏时，封闭端处存在气体，自动控制单元400控制被测阀门打开并使溶液灌满存气部件7，然后关闭排气阀门恢复到测试状态。

实施例5

存气部件7的封闭端高于容器4中的液面。

该实施例还包括排气单元，排气单元在自动控制单元400的控制下排出贮存在所述存气单元中的泄漏气体。排气单元包括排气泵13、气动驱动机构，排气泵13的进气端通过进气管道与存气部件7的封闭端相连接，进气管道上设置有与自动控制单元400相连接的进气电磁阀16；排气泵13的进气端设置有单向进气阀14，出气端设置有单向出气阀15，气动驱动机构包括与空压机气源相连接的过滤减压阀19、驱动电磁阀17，驱动电磁阀17的控制端与自动控制单元400电连接。所述过滤减压阀19、驱动电磁阀17、排气泵13通过驱动管道依次连接。其中单向出气阀15的下端的排出管18插入到容器4内，当排气泵13最后排除液体时，即存气部件7内灌满液体，同时实现排气泵13排除的液体回收到容器4内。进气电磁阀16为二位二通电磁阀，驱动电磁阀17为二位五通电磁阀。

空压机工作产生的空压机气源通过过滤减压阀19调至一定压力，经过驱动电磁阀17通向排气泵13的气缸侧的不同腔室。自动控制单元400控制两位五通电磁阀15的开关，即可实现驱动排气泵13往复运动工作。

容器4上设置有容器盖3，容器盖3上设置有固定孔和通孔41，固定孔上设置有气管62和导气弯管61固定接头5。通孔41是为了使得容器4内部的气压等于容器4外部气压。容器4和容器盖3均为透明状。

在一次试验完成后，存气部件7内充满气体。自动控制单元400先打开进气电磁阀16，然后通过控制驱动电磁阀17动作，来驱动排气泵13工作，进而将存气部件7中的气体从排出口吸出，然后再泵出到容器4内。由于存气部件7的开口端始终淹没于水面以下，则在存气部件7中的气体抽空之后，水就会充满存气部件7，排气泵13继续工作，直至排气泵13泵出水，自动控制单元400停止控制驱动电磁阀17动作，进而使得排气泵13停泵，并且控制进气电磁阀16关闭，保证排出口为密封状态。至此，系统已恢复具备试验状态，在实验时，进气电磁阀16为关闭状态。

在实施例2-实施例5中，存气部件7为量筒；检测单元8包括气压传感器和液位检测计，气压传感器和液位检测计的输出端均与自动控制单元400的输入端相连接。

在实施例1中，气压传感器检测压强变化来检测气体的输出量，从而计算出被测阀门的泄漏率。在实施例2和4中，由于存气部件7始终没入在液面下方，存气部件7所在的液位深度会对气体的气压存在一定的影响，此时将存气部件7检测到的压力传输到自动控制单元400内，自动控制单元400结合体积和压力，最后计算出被测阀门1的泄漏率。在实施例3和5中，气压传感器可以检测测试装置的工作环境，在不同的海拔高度，大气压也会产生变化，从而影响实验结果，气压传感器的设置可以提高实验的精度。

在实施例2-5中，自动测试装置还包括补液排污单元；补液排污单元包括从外部通入溶液到容器4的补液管11和将容器4中废液排出的排污管12，补液管11上设置有控制是否补液的补液电磁阀9，补液电磁阀9与自动控制单元400电连接；排污管12上设置有控制是否排液的排液电磁阀10，排液电磁阀10与自动控制单元400电连接。其中补液电磁阀9和排液电磁阀10均为两位两通电磁阀。在该实施例中溶液为水。

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 (3)

1.一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，其特征在于，所述自动化阀门泄漏率测试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存气单元；

一存气单元，用于贮存排放至其中的被测阀门泄漏的气体；

一检测单元（8），用于检测贮存在所述存气单元中的气体的体积；

一自动控制单元（400），所述自动控制单元（400）分别与导气单元和检测单元电连接；

还包括排气单元，在自动控制单元（400）的控制下排出贮存在所述存气单元中的气体；

所述存气单元包括一盛有溶液的容器（4），所述容器（4）中设置有一个倒扣在其中的存气部件（7），存气部件（7）的下端为开口端，上端为封闭端，所述存气部件（7）的封闭端与溶液的液面构成贮存气体的封闭空腔；所述导气单元上设有通向存气部件开口端的导气管；所述检测单元（8）设置在存气部件（7）的封闭端；

所述存气部件（7）的封闭端高于所述容器（4）中的液面；所述排气单元包括排气泵（13）、气动驱动机构，所述排气泵（13）的进气端通过进气管道与所述存气部件（7）的封闭端相连接，所述进气管道上设置有与所述自动控制单元（400）相连接的进气电磁阀（16）；所述排气泵（13）的进气端设置有单向进气阀（14），出气端设置有单向出气阀（15），所述气动驱动机构包括与空压机气源相连接的过滤减压阀（19）、驱动电磁阀（17），所述驱动电磁阀（17）的控制端与所述自动控制单元（400）电连接，所述过滤减压阀（19）、驱动电磁阀（17）、排气泵（13）通过驱动管道依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，其特征在于，所述存气部件（7）为量筒；所述检测单元（8）包括液位检测计，所述液位检测计的输出端与自动控制单元（400）的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的一种包括排气单元的自动化阀门泄漏率测试装置，其特征在于，所述自动化阀门泄漏率测试装置还包括补液排污单元；所述补液排污单元包括从外部通入溶液到容器（4）的补液管（11）和将容器（4）中废液排出的排污管（12），所述补液管（11）上设置有控制是否补液的补液电磁阀（9），所述补液电磁阀（9）与所述自动控制单元（400）电连接；所述排污管（12）上设置有控制是否排液的排液电磁阀（10），所述排液电磁阀（10）与所述自动控制单元（400）电连接。

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