CN112240819A - 一种阀门检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门检测系统。所公开的系统包括至少一套检测管路，所述检测管路与气源连接，所述检测管路上设有待检测阀门进口连接端和待检测阀门出口连接端，所述进口连接端与出口连接端之间为待检测阀门安装工位，其特征在于，所述的进口连接端通过阀门Ⅰ与气源连接；所述出口连接端连接有第一测试管路、第二测试管路和第三测试管路三条测试管路，且三条测试管路并联，所述第一测试管路上串联有第一阀门和第一流量计；第二测试管路上串联有第二阀门和第二流量计；第三测试管路上串联有第三阀门，所述第一流量计和第二流量计的量程不同。本发明的测试系统可用于测试多种型号种类的阀门的可靠性和故障，适用范围广且工作效果高。

Description

一种阀门检测系统

技术领域

本发明所涉及的是一种能够对低温经济阀产品进行自动装夹，并进行全自动检测的试验测试台。

背景技术

对于使用性能有流量和性能要求的阀门在进行密封性和可靠性相关性能检测时，现有的检测手段较繁琐且耗时长，尤其是对于生产线批量生产时，检测效率满足不了规模生产的要求。

例如经济阀，其介质为LNG，工作环境温度为-162℃，温度极低，且动作较为频繁，这就对产品的密封性和可靠性提出了较高的要求，经济阀有很好的外密封、内密封性能，且开启、锁闭压力稳定可靠。目前，国内生产厂家大多采用试验管路连接后进行测试，人工判断是否合格，这样人为因素多，且生产测试效率低。

所以，LNG低温经济阀的测试试验台就显得尤为重要，其不仅提高了生产效率，更重要的是自动化测试，消除认为误判等，产品的性能更加可靠。并且该试验设备在产品的研制过程中也起着重要的作用，为新产品的试验研究也起到了至关重要的作用。

因经济阀的使用介质比较特殊，所以对于经济阀的出厂试验就很关键。每台经济阀都是要求进行全项目的出厂检测。目前，对于经济阀的出厂检测试验，分为常温试验和低温试验。

常温试验下，进行外密封检测、开启压力测试、锁闭压力测试、内密封检测和动作灵活性检测。常规试验时，进行阀门的开启压力调定和密封性检查，通过酒精浸入阀来进行观察，试验方法繁琐，效率低下，而批产型的经济阀需要较高的测试效率，同时也需要测试的可靠性和准确性。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种阀门检测系统。

为此，本发明提供的阀门测试系统包括至少一套检测管路，所述检测管路通过压力调节阀与气源连接，所述检测管路上设有待检测阀门进口连接端和待检测阀门出口连接端，所述进口连接端与出口连接端之间为待检测阀门安装工位，其特征在于，所述的进口连接端通过阀门Ⅰ、所述压力调节阀与气源连接；所述出口连接端连接有第一测试管路、第二测试管路和第三测试管路三条测试管路，且三条测试管路并联，所述第一测试管路上串联有第一阀门和第一流量计；第二测试管路上串联有第二阀门和第二流量计；第三测试管路上串联有第三阀门；所述第一流量计和第二流量计的量程不同。

进一步，所述检测管路还包括压力差变化测试回路，所述压力差变化测试回路连接在阀门Ⅰ与进口连接端之间。

进一步，所述压力差变化测试回路包括阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、压力计量器和基准阀；所述阀门Ⅱ串联在进口连接端且靠近待检测阀门安装工位，所述阀门Ⅲ与基准阀串联，且阀门Ⅲ一端连接阀门Ⅱ的入口，另一端通过压力计量器与阀门Ⅱ出口连接。

进一步，所述出口连接端还连接有第四测试管路，所述第四测试管路与三条测试管路并联，该第四测试管路上串联有第四阀门和容器，且第四测试管路端口通入所述容器内。

进一步，所述第三测试管路上串联有消声器。

进一步，本发明的测试系统还包括气源管路，所述气源管路包括与气源串联的阀门Ⅳ和过滤器，所述气源管路通过压力调节阀与检测管路连接。

进一步，所述压力调节阀通过安全阀与检测管路连接。

进一步，所述压力调节阀上并联有排气管路。

可选的，本发明的测试系统包括至少两套并联的检测管路。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明的测试系统适用于使用性能有流量和性能要求的阀门在进行密封性和可靠性相关性能检测，包括测试不同阀门的故障、外泄漏和内泄漏性能等，使用范围广。同时本发明的测试系统可同时检测多个产品，工作效率高，适用于批量化工业生产的阀门产品检测工作。

附图说明

图1为本发明测试系统的测试回路示意图；

图2为实施例待测经济阀外观示意图。

附图中：1-气源；2-截止阀；3-过滤器；4-压力表；5-减压阀；6-安全阀；71、72-压力传感器；81、82-电磁阀(2位5通电磁阀)；911、912、913、914、921、922、923、924-电磁通断阀(两位两通电磁阀)；101、102-流量计；111、112、113-压力表；121、122-压力传感器；131、132-标准经济阀；141、142-流量计；151、152、153、154-电磁通断阀；161、162-水容器；171、172-消音器；18-减压器；19-减压阀；20-气动三联体；211、212、213、214-手动截止阀。

具体实施方式

除非另有说明，本文中的术语根据本领域技术人员常规认识理解。

本发明所述的阀门，包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ根据主要功能是实现回路的通断或换向，具体阀门根据本发明的目的可选择通断阀或/和换向阀，如截止阀、电磁通断阀或电磁换向阀。

本发明所述压力计量器用于计量压力或压力变化，具体可选用压力表、压力传感器或压差计等。本发明所述的压力调节阀用于在测试过程中对管路压力进行调节，其压力调节范围根据被测阀的性能确定，具体可选用减压阀等。

本发明的测试系统中设置三条并联的测试管路，其中第一测试管路和和第二测试管路的流量计量程不同，其中一个流量计为大量程，另一个为小量程，大流量流量计所在测试管路可用作备用或者研发测试用；小流量流量计所在测试管路用来检测待测阀是否出现内密封泄漏的情况；第三测试管路的主要用来检测待测阀的动作灵活性，反复通断该路上的阀门进行测，因灵活性测试时流量较大，所以单独设置第三测试管路，防止冲击流量计造成损坏。所述大量程和小量程的具体数值可根据待测阀的性能确定，原则是满足待测阀密封性和研发测试用的要求。

进一步，为辅助压力和密封性测试，本发明的系统中设计了与上述三条测试管路并联的第四测试管路，该测试管路上连通有容器和相应的关断阀门，测试时，容器中装有水，管路通入水中，可通过观察水中的冒泡情况或频次判断待测阀的密封性和进行压力调试。

在检测外密封性(包括开启与关闭状态)的具体实施过程中，经过试验发现，通过常规的压降法难以达到预期目的。主要原因有两个：其一，待测阀即使有泄漏，一般情况下的泄漏量都十分微小，约一分钟3～5个小泡，常规的压降法在等待很长时间后，压降仍不足以分辨，即使是连续泄漏的情况，两分钟压降仅为0.02MPa；其二，压降法测试时，需要等待时间过长，至少需要5分钟以上，效率明显太低。进一步的方案中，本发明采用差压力变化法，即在测试管路中连接压力差变化测试回路，该测试回路中连接有压力计量器，压力计量器两端分别连接被测阀和基准阀，其中基准阀是一个相对被检件来说是无泄漏存在的密闭容器，测量前向被测阀和基准阀同时充入相同压力的气体，经过一定时间间隔后，如果被测阀有漏孔存在，会导致被测容阀的压力发生变化，而基准阀压力不会发生变化，压力计量器会给出压力变化量，从而实现漏率测量。具体实施时，需要使用一个外密封性能良好的与待测阀种类相同的阀门作为基准阀，基准阀与工位上的被测阀之间连接压力计量器，在供气结束，即前端阀门关闭后，待测阀和基准阀均为密闭腔，内腔压力相等，如被测阀没有外泄漏，则差压为零；如被测阀有泄漏，压差便会有显示。

需要说明的是，为实现本发明构思和目的，确保过程直观，本领域技术人员可以本发明测试系统的个主要管路或器件旁侧安装压力观测仪表。例如在减压阀或气源旁侧安装压力表，在阀门Ⅰ旁侧安装压力表等。

以下是发明人提供的一具体实施例，以对本发明的技术方案做进行一步解释说明。

实施例：

该实施例的测试系统管路结构参考图1，包括气源、与气源连接的气源管路、通过减压阀5与气源管路连接的检测管路；

所述气源管路包括通过管道依次串联的截止阀2、过滤器3和压力表4；截止阀2通过管路与气源1连接，压力表4后串联减压阀5，减压阀5后连接测试管路；

所述测试管路上设待测阀安装工位1，该工位1的进口端一侧连接有电磁阀81，电磁阀旁侧连接有压力表121，进一步，为实现自动化控制，还可连接压力传感器72；工位1的出口端侧并联有四条测试管路，其中第一测试管路A上串联有电磁通断阀911和大量程流量计101，第二测试管路B上串联有电磁通断阀912和小量程流量计141，第三测试管路C上串联有电磁通断阀913和消声器171，第四测试管路D上串联有电磁通断阀913和容器161；

并且在工位1与电磁阀81之间连接有压力差变化测试回路，具体包括电磁通断阀151、电磁通断阀152、压力传感器121和基准阀131，其中电磁通断阀151连接于工位1与电磁阀81之间，电磁通断阀152与基准阀131串联，电磁通断阀152进口端与电磁通断阀151进口端连接，另一端通过压力传感器121与电磁通断阀151出口端连接。

进一步的方案中，为了提高效率，检测管路为两套，另一套检测管路与上述检测管路结构相同，其上的电磁阀82与气源管路连接。

采用上述测试系统对经济阀产品1(结构如2所示)和经济阀产品2开启状态下外密封性能、开启压力、锁闭压力；关闭状态下外密封性能、关闭状态下内密封及灵活性进行检测。检测前，产品1与产品2各安装如图1所示，图1中，产品1(产品2)安装有检测管路中的待测阀门安装工位处，产品1(产品2)的进口与检测管路中的进口连接端连接、出口与出口连接端连接。

经济阀产品1和产品2的相关性能或要求均为外密封无泄漏、开启压力1.1MPa、锁闭压力不小于1.0MPa；关闭状态下外密封无泄漏、关闭状态下内密封无泄漏，动作灵活。

根据被测阀的性能，在上述测试系统基础上，其中的减压阀5选用TESCOM ER5000系列，其能够自动调定和稳定压力，避免调压过程压力波动造成调定的压力不准确，调节范围为0～2.5MPa；流量计141(142)和流量计101(102)均选用omega热式质量流量计，其中流量计141(142)为小量程，其量程为0-20SCCM；流量计101(102)为大量程，其量程为0-200SCCM。

具体检测过程如下(以下括号中的部件代号是针对产品2的检测管路器件，括号外的部件代号是针对产品1的检测管路器件)：

A.经济阀开启状态下外密封检测

打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀152(154)，关闭电磁通断阀911(921)、电磁通断阀912(922)、电磁通断阀913(923)、电磁通断阀914(924)，减压阀5压力稳定在1.30MPa；保持时间1分钟，系统记录压力传感器121(122)的压力变化值，不允许有压力降(或允许的合理的压力降范围，例如小于0.01MPa)；否则，产品1(产品2)在开启状态下有外泄漏现象。进一步可以在系统中集成相关报警系统，当有外泄漏时，系统进行预警提示。

B.经济阀开启压力调定

在开启状态下外密封检测完成后，需要进行调定压力设定，具体操作为调节经济阀上的调节螺钉，使其在规定的压力下达到规定的流量值要求。

具体调定过程为：减压阀5压力稳定在1.10MPa(根据待测产品确定)，打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀914(924)，关闭电磁通断阀152(154)、电磁通断阀911(921)、电磁通断阀912(922)、电磁通断阀913(923)，调节第一路上待测经济阀的调节螺钉a，流量计101(102)监测调节过程中的流量瞬时值，在流量达到1～1.5ml/s，或水容器161(162)中约每秒15～23个泡(对应流量为1～1.5ml/s)时，产品1开启压力调定完毕，停止调节螺钉动作，锁紧螺母b。进一的方案中，系统卡集成相关自动预警系统，当达到上述流量时，系统进行报警或其他信号。

C.经济阀关闭压力测试

从1.10MPa开始，减压阀5压力逐渐减小，打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀914(924)，关闭电磁通断阀152(154)、电磁通断阀911(921)、电磁通断阀912(922)、电磁通断阀913(923)，判读流量计141(142)监测的流量，在压力减小的过程中，在某个压力值下，一旦出现流量值小于或等于0.13ml/s，水容器161(162)中约每秒2个泡(对应流量为0.13ml/s)，记录减压阀5此刻的压力值，作为产品1(产品2)的锁闭压力值；并且根据产品1(产品2)的性能要求，此点压力值不得小于1.0MPa(阀门锁闭压力一般为1.05MPa左右)，如果小于1.0MPa，说明阀门的锁闭性能差，即阀门在该关闭时关不严，有泄漏，该待测试阀锁闭压力不合格。进一步可以在系统中集成相关自动记录功能和报警系统，当达到相应流量时，自动记录；且当有外泄漏时，系统进行预警提示。

D.经济阀关闭状态下内、外密封检测

经济阀关闭状态下外密封检测：打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀152(154)，关闭电磁通断阀911(921)、电磁通断阀912(922)、电磁通断阀913(923)、电磁通断阀914(924)减压阀压力降到0.90MPa；保持时间1分钟，系统记录压力传感器121(122)的压力变化值，不允许有压力降(或允许的合理的压力降范围，例如小于0.01MPa)，否则，产品1(产品2)在关闭状态下有外泄漏现象。进一步可以在系统中集成相关报警系统，当有外泄漏时，系统进行预警提示。

经济阀关闭状态下内密封检测：打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀912(922)，关闭电磁通断阀152(154)、电磁通断阀911(921)、电磁通断阀913(923)、电磁通断阀914(924)，减压阀5压力保持在0.90MPa，此时，系统先判读流量计141(142)是否有流量值，若有，说明阀门有内泄漏情况发生；若流量计无流量值，表示内密封检测合格。进一步可以在系统中集成相关报警系统，当有内泄漏时，系统进行预警提示。

E.经济阀动作灵活性检测

减压阀5压力上升到1.20MPa(或更高)，关闭电磁通断阀911(912)、电磁通断阀912(922)、电磁通断阀914(924)，打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀913(923)；电磁通断阀151(153)开闭3次(每次通2秒，断2秒通2S、断2S)，通过进气、排气与时间的关系，检测产品动作灵活性。

然后，减压阀5压力减小到1.10MPa，打开电磁阀81(82)、电磁通断阀151(153)、电磁通断阀912(922)，关闭电磁通断阀911(921)、电磁通断阀913(923)、电磁通断阀914(924)，流量计101(102)监测该压力下流量值，流量范围为1～1.5ml/s，或水容器161(162)中每秒15～23个泡(对应流量为1～1.5ml/s)，判断此阀合格；反之，阀芯可能卡滞。进一步可以在系统中集成相关报警系统，阀芯可能卡滞时报警。

进一步方案中，以利于管路排气，防止超压，压力调节阀(上述实施例的加压阀)前、后端设置排气管路。参考图1，排气管路具体包括减压器18、气动三联体20、减压阀19、截止阀213和安全阀62，该管路可将气源压力控制在合适范围，以供气缸使用；其中安全阀62进行过压排放，气动三联体进行气路除水除油等。

还有些方案中，避免压力过高产生过压危险，测试主路上串联有安全阀61。进一步，为实现控制和监测，还包括压力传感器71、压力表111和手动截止阀212，当气路压力超过一定压力(如4兆帕)后，安全阀61就排放。

需要说明的是，上述检测过程中的压力数值调节、流量、测试保持时长数值根据产品的具体出厂要求、系统中各种阀门的参数和要求等决定。例如压力是客户要求、流量是客户要求及流量计等决定，检测过程中的相关阈值根据各种要求以及调试效率等共同决定，并非特定值。

Claims (9)

1.一种阀门检测系统，包括至少一套检测管路，所述检测管路通过压力调节阀与气源连接，所述检测管路上设有待检测阀门进口连接端和待检测阀门出口连接端，所述进口连接端与出口连接端之间为待检测阀门安装工位，其特征在于，所述的进口连接端通过阀门Ⅰ、所述压力调节阀与气源连接；所述出口连接端连接有第一测试管路、第二测试管路和第三测试管路三条测试管路，且三条测试管路并联，所述第一测试管路上串联有第一阀门和第一流量计；第二测试管路上串联有第二阀门和第二流量计；第三测试管路上串联有第三阀门；所述第一流量计和第二流量计的量程不同。

2.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，所述检测管路还包括压力差变化测试回路，所述压力差变化测试回路连接在阀门Ⅰ与进口连接端之间。

3.如权利要求2所述的阀门检测系统，其特征在于，所述压力差变化测试回路包括阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、压力计量器和基准阀；所述阀门Ⅱ串联在进口连接端且靠近待检测阀门安装工位，所述阀门Ⅲ与基准阀串联，且阀门Ⅲ一端连接阀门Ⅱ的入口，另一端通过压力计量器与阀门Ⅱ出口连接。

4.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，所述出口连接端还连接有第四测试管路，所述第四测试管路与三条测试管路并联，该第四测试管路上串联有第四阀门和容器，且第四测试管路端口通入所述容器内。

5.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，所述第三测试管路上串联有消声器。

6.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，还包括气源管路，所述气源管路包括与气源串联的阀门Ⅳ和过滤器，所述气源管路通过压力调节阀与检测管路连接。

7.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，所述压力调节阀通过安全阀与检测管路连接。

8.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，所述压力调节阀上并联有排气管路。

9.如权利要求1所述的阀门检测系统，其特征在于，包括至少两套并联的检测管路。

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