CN114279654A - 一种球阀气密性检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球阀气密性检测装置及检测方法，该检测装置包括第一进气阀、第二进气阀、排气阀、连接阀、标准仓、压差计、压力计和待测球阀等，当测试气体分别进入第一进气阀和第二进气阀，该第一进气阀经第一气管、第二进气阀经第二气管同时连接压差计，连接阀连接在第一气管和第二气管之间，待测球阀连接第一气管，其上设有伺服电机，压力计连接第一气管，排气阀连接第二气管，标准仓连接第二气管，并使第一气管和待测球阀构成气路A，第二气管和标准仓构成气路B；显然，上述这种球阀气密性检测装置的结构设计更加可靠，结合步骤严谨的检测方法，即依次进行充气、稳压、数据记录、计算判断等过程，能实现更高的检测精度，也提高了检测效率。

Description

一种球阀气密性检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种采用测试气体作为介质进行气密性检测的检测装置及检测方法，具体是指一种球阀气密性检测装置及检测方法。

背景技术

随着自动化生产设备在制造型企业的日益普及，自动化试压设备作为自动化生产设备的重要组成部分也日益受到重视，例如液体试压机是一种用于测试球阀气密性的设备，它被大量运用于自动测试球阀气密性中，其原理是通过向球阀内冲入高压液体，由压力差传感器检测球阀内部压力变化，从而确定球阀气密性是否良好。但是，现有试压机在使用过程中还是存在一些问题：1、目前全部采用水来作为测试气密性的液体介质，测试工序仅有一道球内保气工序，工艺比较简单；2、用水试压后，为保证球阀表面不会因残留水渍而生锈，故还需对球阀进行烘干处理。显然，如果利用测试气体作为介质进行气密性检测，就能解决上述采用液体介质进行检测的测试缺陷；然而，常规气体检测主要采用差压式测试方法，具体为：充气、稳压后记录压力计读数P1，测试10s后再次记录压力计读数P2，计算P1和P2的差值并于标准值P0比较。这种方法会存在一个弊端，即检测装置过于简陋，检测方法过于简单，而测试标准要求的测试介质压力又不能低于0.6Mpa，因此选用的压力计的量程必须超过0.6Mpa，但合格球阀产品的泄漏一般在几十帕至几百帕左右，显然用量程超过0.6Mpa的压力计去记录几百帕的数据不合理，或者压力计的读数不会发生变化，从而导致检测精度不足，也无法检测出微量泄漏的情况，并且检测效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种结构设计可靠、检测精度高和检测效率高的球阀气密性检测装置及检测方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种球阀气密性检测装置，主要利用测试气体作为介质进行球阀的气密性检测，所述的检测装置包括第一进气阀、第二进气阀、排气阀、连接阀、标准仓、压差计、压力计和待测球阀；所述的测试气体分别进入第一进气阀和第二进气阀，该第一进气阀经第一气管、第二进气阀经第二气管同时连接压差计；所述的连接阀连接在第一气管和第二气管之间；所述的待测球阀经球阀气管连接第一气管，该待测球阀上设有伺服电机，压力计经压力气管连接第一气管；所述的排气阀经排气管连接第二气管，标准仓经进仓气管连接第二气管；所述的第一气管和待测球阀构成气路A；所述的第二气管和标准仓构成气路B。

一种球阀气密性检测方法，包括如下步骤：

步骤一、确定一个测试气体压力值，将待测球阀处于关闭状态，打开第一进气阀和第二进气阀使测试气体同时充入，同时打开连接阀和关闭排气阀，充气一段时间至压力计上的气体压力读数为确定的测试气体压力值，以确保整个管路中已完全充入足够压力的气体；

步骤二、关闭第一进气阀和第二进气阀，同时关闭连接阀，经过一段时间使整个管路中的气体压力逐渐稳定；

步骤三、第一次记录压差计的读数M1，并获得如下公式：

M1=PA1-PB1

式中，

M1——第一次记录的压差计读数；

PA1——第一次记录的气路A压强；

PB1——第一次记录的气路B压强；

步骤四、测试开始并经过一段时间后，第二次记录压差计的读数M2，并获得如下公式；

M2=PA2-PB2

式中，

M2——第二次记录的压差计读数；

PA2——第二次记录的气路A压强；

PB2——第二次记录的气路B压强；

步骤五、结合步骤三和步骤四的数据，并根据如下公式进行计算，

M2-M1=N1

式中，

M2——第二次记录的压差计读数；

M1——第一次记录的压差计读数；

N1——第二次记录与第一次记录的压差计读数存在的压力差；

并且，

当N1≤B1时，判定内漏检测合格，继续进行后续步骤的气密测试；

当N1＞B1时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试；

B1为设定待测球阀泄漏的基准值；

步骤六、伺服电机将待测球阀打开45度，第三次记录压差计的读数M3，并获得如下公式；

M3=PA3-PB3

式中，

M3——第三次记录的压差计读数；

PA3——第三次记录的气路A压强；

PB3——第三次记录的气路B压强；

步骤七、结合步骤四和步骤六的数据，并根据如下公式进行计算，

M3-M2=N2

式中，

M3——第三次记录的压差计读数；

M2——第二次记录的压差计读数；

N2——第三次记录与第二次记录的压差计读数存在的压力差；

并且，

当N2≤B2时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试；

当N2＞B2时，判定内漏检测合格，继续进行后续步骤的气密测试；

B2为设定待测球阀泄漏的基准值；

步骤八、保持待测球阀打开45度状态下，重复步骤一和步骤二，第四次记录压差计的读数M4，并获得如下公式；

M4=PA4-PB4

式中，

M4——第四次记录的压差计读数；

PA4——第四次记录的气路A压强；

PB4——第四次记录的气路B压强；

步骤九、测试开始并经过一段时间后，第五次记录压差计的读数M5，并获得如下公式；

M5=PA5-PB5

式中，

M5——第五次记录的压差计读数；

PA5——第五次记录的气路A压强；

PB5——第五次记录的气路B压强；

步骤十、结合步骤八和步骤九的数据，并根据如下公式进行计算，

M4-M5=N3

式中，

M4——第四次记录的压差计读数；

M5——第五次记录的压差计读数；

N3——第四次记录与第五次记录的压差计读数存在的压力差；

并且，

当N3≤B3时，判定外漏检测合格；

当N3＞B3时，判定外漏检测不合格；

B3为设定待测球阀泄漏的基准值；

步骤十一、待测球阀的气密性检测结束。

所述的步骤五是用于检测待测球阀中由阀座构成的两个密封副存在微量泄漏情况下的产品合格状况，相应的B1则为设定两个密封副存在微量泄漏情况的基准值。

所述的步骤七是用于检测待测球阀中由阀座构成的两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况下的产品合格状况，相应的B2则为设定两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况的基准值。

所述的步骤十是用于检测待测球阀中由阀体和阀盖连接处，以及阀杆上O型圈连接处存在泄漏情况下的产品合格状况，相应的B3则为设定这两个连接处存在泄漏情况的基准值。

与现有技术相比，本发明主要设计了一款结构更新的球阀气密性检测装置，它是由第一进气阀、第二进气阀、排气阀、连接阀、标准仓、压差计、压力计和待测球阀等构成，当测试气体分别进入第一进气阀和第二进气阀时，该第一进气阀经第一气管、第二进气阀经第二气管同时连接压差计；而连接阀连接在第一气管和第二气管之间；待测球阀经球阀气管连接第一气管，该待测球阀上设有伺服电机，压力计经压力气管连接第一气管；排气阀经排气管连接第二气管，标准仓经进仓气管连接第二气管；并使第一气管和待测球阀构成气路A，第二气管和标准仓构成气路B；显然，上述这种球阀气密性检测装置的结构设计更加可靠，其结合步骤严谨的检测方法，依次进行充气、稳压、数据记录、计算判断等过程，能实现更高的检测精度，也提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1所示，1.第一进气阀、2.第二进气阀、3.排气阀、4.连接阀、5.标准仓、6.压差计、7.压力计、8.待测球阀、9.伺服电机、11.第一气管、12.第二气管、13.球阀气管、14.压力气管、15.排气管、16.进仓气管。

一种球阀气密性检测装置及检测方法，主要利用测试气体作为介质进行球阀的气密性检测，而待测球阀8通常具有三个密封副，即由阀座构成的两个密封副和O型圈形成的密封副，而由阀座构成的两个密封副会将球阀分为三个腔室，球阀出现泄漏主要也是这三个密封副处出现了泄漏，通常分为内漏和外漏两种，内漏是指介质在球阀的两个密封副之间出现泄漏，外漏是指介质在球阀的阀体与阀盖连接处，以及阀杆上O型圈连接处出现泄漏，即介质从球阀内部泄漏至球阀外部。

所述的检测装置如图1所示是由第一进气阀1、第二进气阀2、排气阀3、连接阀4、标准仓5、压差计6、压力计7和待测球阀8等构成。

其中，测试气体分别进入第一进气阀1和第二进气阀2，该第一进气阀经第一气管11、第二进气阀2经第二气管12同时连接压差计6；所述的连接阀4连接在第一气管11和第二气管12之间；所述的待测球阀8经球阀气管13连接第一气管11，该待测球阀8上设有伺服电机9，压力计7经压力气管14连接第一气管11；所述的排气阀3经排气管15连接第二气管12，标准仓5经进仓气管16连接第二气管12；然后，第一气管11和待测球阀8构成气路A，第二气管12和标准仓5构成气路B。

所述的球阀气密性检测方法主要包括如下步骤：

步骤一、确定一个测试气体压力值，例如0.7Mpa，将待测球阀8处于关闭状态，打开第一进气阀1和第二进气阀2使测试气体同时充入，同时打开连接阀4和关闭排气阀3，充气一段时间，大概5s后，压力计7上读数为0.7Mpa，也就是压力计上的气体压力读数为确定的测试气体压力值，此时就能确保整个管路中已完全充入足够压力的气体，该步骤为整个管路的充气过程；

步骤二、关闭第一进气阀1和第二进气阀2，同时关闭连接阀4，经过一段时间，大概8s后，使整个管路中的气体压力逐渐稳定，该步骤为整个管路的稳压过程；

步骤三、第一次记录压差计6的读数M1，并获得如下公式：

M1=PA1-PB1

式中，

M1——第一次记录的压差计6读数；

PA1——第一次记录的气路A压强；

PB1——第一次记录的气路B压强；

步骤四、测试开始，并经过一段时间，大概10s后，第二次记录压差计6的读数M2，并获得如下公式；

M2=PA2-PB2

式中，

M2——第二次记录的压差计6读数；

PA2——第二次记录的气路A压强；

PB2——第二次记录的气路B压强；

步骤五、结合步骤三和步骤四的数据，并根据如下公式经计算机进行计算，

M2-M1=N1

式中，

M2——第二次记录的压差计6读数；

M1——第一次记录的压差计6读数；

N1——第二次记录与第一次记录的压差计6读数存在的压力差；

并且，

当N1≤B1时，判定内漏检测合格，可继续进行后续步骤的气密测试；

当N1＞B1时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试。

B1为设定待测球阀8泄漏的基准值；

该步骤五判定合格与不合格的依据为：由于气路A为标准仓，可以看做为完全密封的管路，因此PA1=PA2；而待测球阀8的两个密封副只要有一个密封副出现泄漏，就会导致气路B的压强下降，因此PB2＜PB1。

同时，步骤五主要用于检测待测球阀8中由阀座构成的两个密封副存在微量泄漏情况下的产品合格状况，相应的B1则为设定两个密封副存在微量泄漏情况的基准值；因此，如测试合格，则继续进行后续步骤；如测试不合格，则检测结束。

步骤六、伺服电机9将待测球阀8打开45度，第三次记录压差计6的读数M3，并获得如下公式；

M3=PA3-PB3

式中，

M3——第三次记录的压差计6读数；

PA3——第三次记录的气路A压强；

PB3——第三次记录的气路B压强；

步骤七、结合步骤四和步骤六的数据，并根据如下公式经计算机进行计算，

M3-M2=N2

式中，

M3——第三次记录的压差计6读数；

M2——第二次记录的压差计6读数；

N2——第三次记录与第二次记录的压差计6读数存在的压力差；

并且，

当N2≤B2时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试；

当N2＞B2时，判定内漏检测合格，继续进行后续步骤的气密测试；

B2为设定待测球阀8泄漏的基准值；

该步骤七判定合格与不合格的依据为：由于标准仓为完全密封的管路，因此PA1=PA2=PA3；充气前待测球阀处于关闭状态，如果待测球阀8的两个密封副完全密封，则球阀内腔压强应为O，此时打开待测球阀，检测腔室变大，气路B的压强会减小，因此PB3远小于PB2与PB1，说明待测球阀密封性能合格；如果待测球阀的两个密封副中存在一个或两个密封副泄漏，充气和稳压后待测球阀的三个腔室的压强应相同，此时打开待测球阀，气路B的压强应不会发生明显变化，也说明待测球阀8密封性能不合格。

同时，步骤七主要用于检测待测球阀8中由阀座构成的两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况下的产品合格状况，相应的B2则为设定两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况的基准值。

而且，步骤一~步骤七为球阀内漏检测，如内漏检测合格，则继续进行后续步骤。

步骤八、保持待测球阀8打开45度状态下，重复步骤一和步骤二，第四次记录压差计6的读数M4，并获得如下公式；

M4=PA4-PB4

式中，

M4——第四次记录的压差计6读数；

PA4——第四次记录的气路A压强；

PB4——第四次记录的气路B压强；

步骤九、测试开始并经过一段时间后，第五次记录压差计6的读数M5，并获得如下公式；

M5=PA5-PB5

式中，

M5——第五次记录的压差计6读数；

PA5——第五次记录的气路A压强；

PB5——第五次记录的气路B压强；

步骤十、结合步骤八和步骤九的数据，并根据如下公式进行计算，

M4-M5=N3

式中，

M4——第四次记录的压差计6读数；

M5——第五次记录的压差计6读数；

N3——第四次记录与第五次记录的压差计6读数存在的压力差；

并且，

当N3≤B3时，判定外漏检测合格；

当N3＞B3时，判定外漏检测不合格；

B3为设定待测球阀泄漏的基准值；

该步骤十用于检测待测球阀8中由阀体和阀盖连接处，以及阀杆上O型圈连接处存在泄漏情况下的产品合格状况，相应的B3则为设定这两个连接处存在泄漏情况的基准值。

步骤十一、待测球阀8的气密性检测结束。

显然，上述这种球阀气密性检测装置的结构设计更加可靠，再结合步骤严谨的检测方法，即依次进行充气、稳压、数据记录、计算判断等过程，能实现更高的检测精度，也提高了检测效率。

以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例类似的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种球阀气密性检测装置，主要利用测试气体作为介质进行球阀的气密性检测，其特征在于所述的检测装置包括第一进气阀（1）、第二进气阀（2）、排气阀（3）、连接阀（4）、标准仓（5）、压差计（6）、压力计（7）和待测球阀（8）；所述的测试气体分别进入第一进气阀（1）和第二进气阀（2），该第一进气阀（1）经第一气管（11）、第二进气阀（2）经第二气管（12）同时连接压差计（6）；所述的连接阀（4）连接在第一气管（11）和第二气管（12）之间；所述的待测球阀（8）经球阀气管（13）连接第一气管（11），该待测球阀（8）上设有伺服电机（9），压力计（7）经压力气管（14）连接第一气管（11）；所述的排气阀（3）经排气管（15）连接第二气管（12），标准仓（5）经进仓气管（16）连接第二气管（12）；所述的第一气管（11）和待测球阀（8）构成气路A；所述的第二气管（12）和标准仓（5）构成气路B。

2.一种根据权利要求1所述的球阀气密性检测方法，其特征在于所述的检测方法包括如下步骤：

步骤一、确定一个测试气体压力值，将待测球阀（8）处于关闭状态，打开第一进气阀（1）和第二进气阀（2）使测试气体同时充入，同时打开连接阀（4）和关闭排气阀（3），充气一段时间至压力计（7）上的气体压力读数为确定的测试气体压力值，以确保整个管路中已完全充入足够压力的气体；

步骤二、关闭第一进气阀（1）和第二进气阀（2），同时关闭连接阀（4），经过一段时间使整个管路中的气体压力逐渐稳定；

步骤三、第一次记录压差计（6）的读数M1，并获得如下公式：

M1=PA1-PB1

式中，

M1——第一次记录的压差计（6）读数；

PA1——第一次记录的气路A压强；

PB1——第一次记录的气路B压强；

步骤四、测试开始并经过一段时间后，第二次记录压差计（6）的读数M2，并获得如下公式；

M2=PA2-PB2

式中，

M2——第二次记录的压差计（6）读数；

PA2——第二次记录的气路A压强；

PB2——第二次记录的气路B压强；

步骤五、结合步骤三和步骤四的数据，并根据如下公式进行计算，

M2-M1=N1

式中，

M2——第二次记录的压差计（6）读数；

M1——第一次记录的压差计（6）读数；

N1——第二次记录与第一次记录的压差计（6）读数存在的压力差；

并且，

当N1≤B1时，判定内漏检测合格，继续进行后续步骤的气密测试；

当N1＞B1时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试；

B1为设定待测球阀（8）泄漏的基准值；

步骤六、伺服电机（9）将待测球阀（8）打开45度，第三次记录压差计（6）的读数M3，并获得如下公式；

M3=PA3-PB3

式中，

M3——第三次记录的压差计（6）读数；

PA3——第三次记录的气路A压强；

PB3——第三次记录的气路B压强；

步骤七、结合步骤四和步骤六的数据，并根据如下公式进行计算，

M3-M2=N2

式中，

M3——第三次记录的压差计（6）读数；

M2——第二次记录的压差计（6）读数；

N2——第三次记录与第二次记录的压差计（6）读数存在的压力差；

并且，

当N2≤B2时，判定内漏检测不合格，直接结束气密测试；

当N2＞B2时，判定内漏检测合格，继续进行后续步骤的气密测试；

B2为设定待测球阀（8）泄漏的基准值；

步骤八、保持待测球阀（8）打开45度状态下，重复步骤一和步骤二，第四次记录压差计（6）的读数M4，并获得如下公式；

M4=PA4-PB4

式中，

M4——第四次记录的压差计（6）读数；

PA4——第四次记录的气路A压强；

PB4——第四次记录的气路B压强；

步骤九、测试开始并经过一段时间后，第五次记录压差计（6）的读数M5，并获得如下公式；

M5=PA5-PB5

式中，

M5——第五次记录的压差计（6）读数；

PA5——第五次记录的气路A压强；

PB5——第五次记录的气路B压强；

步骤十、结合步骤八和步骤九的数据，并根据如下公式进行计算，

M4-M5=N3

式中，

M4——第四次记录的压差计（6）读数；

M5——第五次记录的压差计（6）读数；

N3——第四次记录与第五次记录的压差计（6）读数存在的压力差；

并且，

当N3≤B3时，判定外漏检测合格；

当N3＞B3时，判定外漏检测不合格；

B3为设定待测球阀（8）泄漏的基准值；

步骤十一、待测球阀（8）的气密性检测结束。

3.根据权利要求2所述的一种球阀气密性检测方法，其特征在于所述的步骤五是用于检测待测球阀（8）中由阀座构成的两个密封副存在微量泄漏情况下的产品合格状况，相应的B1则为设定两个密封副存在微量泄漏情况的基准值。

4.根据权利要求2所述的一种球阀气密性检测方法，其特征在于所述的步骤七是用于检测待测球阀（8）中由阀座构成的两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况下的产品合格状况，相应的B2则为设定两个密封副存在大量泄漏情况或密封副失效情况的基准值。

5.根据权利要求2所述的一种球阀气密性检测方法，其特征在于所述的步骤十是用于检测待测球阀（8）中由阀体和阀盖连接处，以及阀杆上O型圈连接处存在泄漏情况下的产品合格状况，相应的B3则为设定这两个连接处存在泄漏情况的基准值。

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