CN110841825A - 一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其包括高压氦气瓶、固定安装在高压氦气瓶瓶口的恒压装置、固定安装在恒压装置低压接口的快速排气装置以及安装在快速排气装置气室接口上的气室，本发明装置可以手动调整每次氦气的喷射量，并保证调整后每次喷射氦气量恒定，有效提高了负压系统真空检漏试验精度，可以适应不同类型、不同容量机组的真空检漏工作。

Description

一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置

技术领域

本发明涉及一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置。

背景技术

氦质谱检漏法是使用氦质谱检漏仪的氦分压力丈量原理，完成被检件的氦气漏量测量。当被检件密封面上存在漏孔时，氦气会从漏孔泄入，漏入的气体进入氦质谱检漏仪后，由于氦质谱检漏仪的选择性识别能力，仅给出气体中的氦气分压力信号值。

电站负压系统通常采用氦质谱检漏-真空法，该方法适用于大型负压系统，可用于离线或在线测量，避免了电厂停机检漏，因此使用灵活性强，应用普遍。

选用真空法检漏时，需要使用配合真空泵或检漏仪对负压系统抽真空，选用喷吹氦气的办法在被检部位外表喷施氦气，当被检产品外表有漏孔时，氦气就会经过漏孔进入负压系统内部，并在负压系统内部扩散，最终依靠负压系统真空泵或氦质谱检漏仪真空泵吸入氦质谱检漏仪，然后完成被检负压系统泄露检测。检漏气体喷射方法目前普遍采用喷枪喷射，检漏试验其间采用喷枪向被检系统外表喷吹氦气，能够完成漏孔的定位。

氦质谱检漏仪的氦气浓度度数受两方面因素影响：

1. 试喷氦气量的大小；

2. 试喷位置漏点的大小；

为了提高检测的准确性，应该保证每次试喷氦气的量为一定值，从而使氦质谱检漏仪的氦气浓度度数只与试喷位置漏点的单独大小相关，这样氦质谱检漏仪的氦气浓度度数大小，直接反应试喷位置漏点的大小，保证测量准确性。

实际测量时一般采用医用氧气袋储存氦气，医用氧气袋接口处接喷枪，使用时利用医用氧气袋的压力或用手按压氧气袋，手按压喷枪，对准疑似真空泄漏点区域试喷氦气，使用过程中发现以下问题:

1．采用氧气袋配合喷枪的氦气喷射方式试喷氦气量无法精确控制，由于氧气袋压力随氧气袋内氦气量变化，气压变化后，无法保证每次试喷的氦气量相同，这样造成无法对漏点漏量评估，只能定性的确定是否存在漏点。

2．漏点封堵后，无法精确评估堵漏效果，同样是由于试喷氦气量无法精确控制，堵漏前后不能保证同样的试喷氦气量，无法排除试喷氦气量对检测结果的影响，造成如无法精确评估漏量，尤其对于电站凝汽器负压系统检漏试验，对于轴封系统等捡漏重点部位，检漏过程中需要结合检测真空漏量及封堵效果评估堵漏效果，决定下一步实施计划，如无法精确评估漏量则可能造成不必要重复性赌漏或堵漏效果不佳。

3．采用氧气袋配合喷枪的氦气喷射方式接口连接不可靠，实际操作及充气过程中可能造成氦气泄露，造成不必要的浪费，同时泄露的氦气可能被吸入负压系统，对检漏试验精度造成影响，造成试验过程中漏检，增加不必要的复检，降低效率。

4.氧气袋耐压低，不能储存足够量氦气完成一台机组的真空检漏工作，需要频繁的重新灌装氦气，降低了真空检漏试验的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以对指定区域定量喷射氦气提高真空检漏的精度，从而对漏点大小进行定量评估的氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明包括高压氦气瓶、固定安装在高压氦气瓶瓶口的恒压装置、固定安装在恒压装置低压接口的快速排气装置以及安装在快速排气装置气室接口上的气室。

本发明所述恒压装置包括恒压阀体、安装在恒压阀体左侧上部的恒压调节阀和安装在恒压阀体左侧下部的充气嘴、安装在恒压阀体前侧上的截止阀以及安装在恒压阀体上的压力表；恒压阀体下端口与高压氦气瓶瓶口固定连接；所述恒压阀体上端口与快速排气装置的低压接口连接。

本发明所述压力表包括安装在恒压阀体右侧上的氦气瓶气压表和安装在恒压阀体后侧的恒压气室压力表。

本发明所述快速排气装置包括快速排气阀、安装在快速排气阀一侧与其内腔连通的快速接头以及安装在快速排气阀底部的手动激发气嘴；所述快速排气阀下端低压接口与恒压阀体上端口连接，所述快速排气阀上端气室接口与气室连接；

在所述快速接头上安装氦气喷管。

本发明在快速排气阀侧部安装上安装握把。

本发明所述高压氦气瓶耐压试验压力为30 MPa，工作压力为4～16MPa，16MPa压力充气最高压力，工作中当氦气瓶压力降至4MPa时，需要重新补充氦气。

本发明所述快速排气阀上端气室接口与气室通过对丝转接头连接。

本发明所述气室为铝管。

本发明在恒压阀体下端口与高压氦气瓶瓶口连接处、在恒压阀体上端口与快速排气装置的低压接口连接外均安装第一O型密封圈。

本发明在快速排气阀一侧与快速接头连接处、在快速排气阀底部与手动激发气嘴连接处、快速排气阀上端气室接口与对丝转接头下端之间以及对丝转接头上端与气室连接处均设置第二O型密封圈。

本发明积极效果如下：

1）本发明高压氦气瓶采用碳纤维缠绕复合气瓶，其耐压试验压力为30 MPa，工作压力为4至16MPa，有效提高了氦气的存量，根据喷射压力不同一次充气气量可以满足200至1000次试喷，一次充气可以满足一台机组真空检漏需求，避免了频繁充气的繁琐工序，有效提高了工作效率；高压氦气瓶比金属气瓶(钢瓶，铝合金无缝气瓶)具有更优良的性能，重量比同容积的金属气瓶减轻50%，从而降低了本发明的整体重量，使本发明使用更加简易方便，碳纤维缠绕复合气瓶也是电的不良导体，并且碳纤维缠绕复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而更加安全，便于在电站负压系统检漏试验中长时间携带使用。

2）本发明氦气瓶气压表用于监视高压氦气瓶压力，恒压气室压力表用于监视恒压阀后压力；截止阀用于高压氦气瓶和恒压阀体的连通，该阀在使用前开启，停用时关闭，有效避免了氦气泄露，提高了氦气的利用率，减少了传统喷射方式对疑似漏点周围空气的污染；恒压调节阀用于调整恒压阀后压力（此压力为恒压阀调整后压力，即为快速排气阀和气室内压力），便于真空检漏需求不同时调整氦气喷射压力即喷射量，喷射压力可以在0.1至10MPa之间调整，压力调节范围大，适用性强，对于负压系统容积大、漏点相对小的系统需要适用比较高的喷射压力，提高单次喷射量，使氦质谱检漏仪达到中等量程的检测反应，对于负压系统比较小的系统或漏点相对较大，为了避免氦质谱检漏仪探头中毒现象的发生，避免造成仪器长时间不能回复检测状态，应调低喷射压力，使每次检测仪器的读数反应不超过量程的90%；充气嘴用于为高压氦气瓶冲入氦气，其内部有单向逆止阀，每次充气不需要解开喷射装置的连接部分，直接将充气嘴与氦气瓶对接后，调整氦气瓶减压阀至需要充气达到的压力即可为本发明充入氦气，达到充气压力后直接关闭氦气瓶减压阀即完成充气工作；铝管气室作为快速排气阀气室储存单次喷射的氦气，具有优良的低温冲击性能，重量较轻，耐腐蚀性好等特点，氦气喷管用于引导氦气至待检测漏点附近。

本发明采用恒压阀体稳定铝管气室内氦气压力恒定，快速排气阀每次排气后，恒压阀让铝管气室里的压力保持一致，以保证每一次喷射氦气的基础压力一致。工作原理是：气瓶里的气通过恒压阀铜螺母的进气孔进入恒压室，当恒压室里的气压达到设定的压力值时，进气孔将自动封闭，中断进气，从而使铝管气室里的气压保持一致。它是通过进气阀杆上的碟簧在受到恒压室里的气压作用，发生形变从而推动阀杆发生位移来封住进气孔来实现自动恒压，通过调整恒压调节阀压力调整旋钮可以调整恒压设定值，从而改变氦气喷射压力，其操作非常方便，压力调整好以后，铝管气室内氦气压力不会随着氦气的消耗和高压氦气瓶压力的降低而降低，从而保证了铝管气室内氦气量是一定的，最终保证每次喷射的氦气量是恒定的，提高了真空检漏工作漏点大小定量分析的精度。

3）本发明采用快速排气阀，通过手指按压手动激发气嘴后用以激发快速排气阀气室和铝管气室快速排气，将气室内氦气快速喷射到待检测漏点附近，由于其操作动作简单，与按压时间长短无关，喷射动作速度快，从而避免了人为操作造成的误差和外界气流变化对测量结果造成的影响；其快排阀采用机械阀芯，有效增加了快速排气阀的使用可靠性。

4）握把方便装置提行及喷射操作，有效降低了操作人员劳动强度，本发明整体重量轻，在试验使用过程中能够显著提高效率，降低劳动强度。

本发明装置可以手动调整每次氦气的喷射量，并保证调整后每次喷射氦气量恒定，有效提高了负压系统真空检漏试验精度，可以适应不同类型、不同容量机组的真空检漏工作。

附图说明

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明正视结构示意图；

附图3为本发明侧视结构示意图；

附图4为本发明俯视结构示意图；

附图5为本发明零件装配结构示意图。

在附图中：1高压氦气瓶、2恒压阀体、3快速排气阀、4气室、5第一O型密封圈、6充气嘴、7截止阀、8氦气瓶气压表、9恒压调节阀、10恒压气室压力表、11手动激发气嘴、12第二O型密封圈、13握把、14氦气喷管、15快速接头、16对丝转接头。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明进行进一步的详细说明：

如附图1-5所示，本发明包括高压氦气瓶1、固定安装在高压氦气瓶1瓶口的恒压装置、固定安装在恒压装置低压接口的快速排气装置以及安装在快速排气装置气室接口上的气室4；所述高压氦气瓶1耐压试验压力为30 MPa，工作压力为4-16Mpa，所述气室4为铝管。

本发明所述恒压装置包括恒压阀体2、安装在恒压阀体2左侧上部的恒压调节阀9和安装在恒压阀体2左侧下部的充气嘴6、安装在恒压阀体2前侧上的截止阀7以及安装在恒压阀体2上的压力表；恒压阀体2下端口与高压氦气瓶1瓶口固定连接；所述恒压阀体2上端口与快速排气装置的低压接口连接；压力表包括安装在恒压阀体2右侧上的氦气瓶气压表8和安装在恒压阀体2后侧的恒压气室压力表10。

本发明所述快速排气装置包括快速排气阀3、安装在快速排气阀3一侧与其内腔连通的快速接头16以及安装在快速排气阀3底部的手动激发气嘴11；所述快速排气阀3下端低压接口与恒压阀体2上端口连接，所述快速排气阀3上端气室接口与气室4连接；在所述快速接头15上安装氦气喷管14；在在快速排气阀3侧部安装上安装握把13。所述快速排气阀3上端气室接口与气室4通过对丝转接头16连接。

本发明在恒压阀体2下端口与高压氦气瓶1瓶口连接处、在恒压阀体2上端口与快速排气装置的低压接口连接外均安装第一O型密封圈5；在快速排气阀3一侧与快速接头15连接处、在快速排气阀3底部与手动激发气嘴11连接处、快速排气阀3上端气室接口与对丝转接头16下端之间以及对丝转接头16上端与气室4连接处均设置第二O型密封圈12。

如附图1-5所示，本发明装置恒压阀体2上的氦气瓶气压表8低于1MPa时，关闭截止阀7，通过充气嘴6向高压氦气瓶1冲入氦气，将高压氦气瓶1压力充至16MPa，然后打开截止阀7，调整恒压调节阀9，并观察恒压气室压力表10压力变化，直至恒压阀体2气室压力达到需要压力恒压室压力可以根据工作需要在0.1至10MPa之间调整。

使用本发明装置进行检漏工作时，将氦气喷管14对准待检测部位，然后用手指按压手动激发气嘴11，激发快速排气阀3排放氦气至待检测部位，排放氦气完成之后恒压阀体2气室压力会自动恢复之前调整好的压力，为下一次试喷最好准备，检漏工作结束后应关闭截止阀7，以备下次真空检漏工作使用。

1）本发明高压氦气瓶1采用碳纤维缠绕复合气瓶，其耐压试验压力为30 MPa，工作压力为4至16MPa，有效提高了氦气的存量，根据喷射压力不同一次充气气量可以满足200至1000次试喷，一次充气可以满足一台机组真空检漏需求，避免了频繁充气的繁琐工序，有效提高了工作效率。

高压氦气瓶1比金属气瓶(如钢瓶，铝合金无缝气瓶)具有更优良的性能，重量比同容积的金属气瓶减轻50%，从而降低了本发明的整体重量，使本发明使用更加简易方便，碳纤维缠绕复合气瓶也是电的不良导体，并且碳纤维缠绕复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而更加安全，便于在电站负压系统检漏试验中长时间携带使用。

2）本发明氦气瓶气压表8用于监视高压氦气瓶1压力，恒压气室压力表10用于监视恒压阀后压力；截止阀7用于高压氦气瓶和恒压阀体的连通，该阀在使用前开启，停用时关闭，有效避免了氦气泄露，提高了氦气的利用率，减少了传统喷射方式对疑似漏点周围空气的污染；恒压调节阀9用于调整恒压阀后压力（此压力为恒压阀调整后压力，即为快速排气阀3和气室4内压力），便于真空检漏需求不同时调整氦气喷射压力即喷射量，喷射压力可以在0.1至10MPa之间调整，压力调节范围大，适用性强，对于负压系统容积大、漏点相对小的系统需要适用比较高的喷射压力，提高单次喷射量，使氦质谱检漏仪达到中等量程的检测反应，对于负压系统比较小的系统或漏点相对较大，为了避免氦质谱检漏仪探头中毒现象的发生，避免造成仪器长时间不能回复检测状态，应调低喷射压力，使每次检测仪器的读数反应不超过量程的90%；充气嘴6用于为高压氦气瓶1冲入氦气，其内部有单向逆止阀，每次充气不需要解开喷射装置的连接部分，直接将充气嘴6与氦气瓶对接后，调整氦气瓶减压阀至需要充气达到的压力即可为本发明充入氦气，达到充气压力后直接关闭氦气瓶减压阀即完成充气工作；铝管气室作为快速排气阀气室储存单次喷射的氦气，具有优良的低温冲击性能，重量较轻，耐腐蚀性好等特点，氦气喷管用于引导氦气至待检测漏点附近。

本发明采用恒压阀体2稳定铝管气室4内氦气压力恒定，快速排气阀每次排气后，恒压阀让铝管气室里的压力保持一致，以保证每一次喷射氦气的基础压力一致。工作原理是：气瓶里的气通过恒压阀铜螺母的进气孔进入恒压室，当恒压室里的气压达到设定的压力值时，进气孔将自动封闭，中断进气，从而使铝管气室里的气压保持一致。它是通过进气阀杆上的碟簧在受到恒压室里的气压作用，发生形变从而推动阀杆发生位移来封住进气孔来实现自动恒压，通过调整恒压调节阀9压力调整旋钮可以调整恒压设定值，从而改变氦气喷射压力，其操作非常方便，压力调整好以后，铝管气室内氦气压力不会随着氦气的消耗和高压氦气瓶压力的降低而降低，从而保证了铝管气室内氦气量是一定的，最终保证每次喷射的氦气量是恒定的，提高了真空检漏工作漏点大小定量分析的精度。

3）本发明采用快速排气阀3，通过手指按压手动激发气嘴11后用以激发快速排气阀气室和铝管气室快速排气，将气室内氦气快速喷射到待检测漏点附近，由于其操作动作简单，与按压时间长短无关，喷射动作速度快，从而避免了人为操作造成的误差和外界气流变化对测量结果造成的影响；其快排阀采用机械阀芯，有效增加了快速排气阀3的使用可靠性。

4）握把13方便装置提行及喷射操作，有效降低了操作人员劳动强度，本发明整体重量轻，在试验使用过程中能够显著提高效率，降低劳动强度。

本发明装置可以手动调整每次氦气的喷射量，并保证调整后每次喷射氦气量恒定，有效提高了负压系统真空检漏试验精度，可以适应不同类型、不同容量机组的真空检漏工作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于其包括高压氦气瓶（1）、固定安装在高压氦气瓶（1）瓶口的恒压装置、固定安装在恒压装置低压接口的快速排气装置以及安装在快速排气装置气室接口上的气室（4）。

2.根据权利要求1所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述恒压装置包括恒压阀体（2）、安装在恒压阀体（2）左侧上部的恒压调节阀（9）和安装在恒压阀体（2）左侧下部的充气嘴（6）、安装在恒压阀体（2）前侧上的截止阀（7）以及安装在恒压阀体（2）上的压力表；

恒压阀体（2）下端口与高压氦气瓶（1）瓶口固定连接；所述恒压阀体（2）上端口与快速排气装置的低压接口连接。

3.根据权利要求2所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述压力表包括安装在恒压阀体（2）右侧上的氦气瓶气压表（8）和安装在恒压阀体（2）后侧的恒压气室压力表（10）。

4.根据权利要求1所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述快速排气装置包括快速排气阀（3）、安装在快速排气阀（3）一侧与其内腔连通的快速接头（15）以及安装在快速排气阀（3）底部的手动激发气嘴（11）；所述快速排气阀（3）下端低压接口与恒压阀体（2）上端口连接，所述快速排气阀（3）上端气室接口与气室（4）连接；

在所述快速接头（15）上安装氦气喷管（14）。

5.根据权利要求4所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于在快速排气阀（3）侧部安装上安装握把（13）。

6.根据权利要求1所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述高压氦气瓶（1）耐压试验压力为30 MPa，工作压力为4～16MPa。

7.根据权利要求4所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述快速排气阀（3）上端气室接口与气室（4）通过对丝转接头（16）连接。

8.根据权利要求1所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于所述气室（4）为铝管。

9.根据权利要求2所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于在恒压阀体（2）下端口与高压氦气瓶（1）瓶口连接处、在恒压阀体（2）上端口与快速排气装置的低压接口连接外均安装第一O型密封圈（5）。

10.根据权利要求4所述的一种氦气真空检漏仪用氦气定量喷射装置，其特征在于在快速排气阀（3）一侧与快速接头（15）连接处、在快速排气阀（3）底部与手动激发气嘴（11）连接处、快速排气阀（3）上端气室接口与对丝转接头（16）下端之间以及对丝转接头（16）上端与气室（4）连接处均设置第二O型密封圈（12）。

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