CN115855383A - 一种吸枪维护装置、维护校准装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸枪维护装置、维护校准装置及其方法，其技术要点包括：包括：加热组件、气源、导管；所述吸枪校准装置用于对吸枪进行维护；所述吸枪包括：滤芯、毛细管焊接组件、手柄组件；所述气源与所述吸枪的手柄组件通过所述导管连接；所述加热组件能够套于所述吸枪的滤网外侧。采用本申请的一种吸枪维护装置、维护校准装置及其方法，方便对吸枪进行维护以及校准。

Description

一种吸枪维护装置、维护校准装置及其方法

技术领域

本发明涉及吸枪相关的设备领域，更具体地说，尤其涉及一种吸枪维护装置、维护校准装置及其方法。

背景技术

对于容器的检漏而言，主要有两种方式：

第一种，喷枪检漏法(例如：CN111365612B、CN209623978U、CN112857695A、CN113049192A等技术方案)。喷枪检漏，顾名思义就是喷枪喷出氦气，检漏仪连接被测工件腔体内部，在被测工件附近进行检漏。

第二种，吸枪检漏法(例如：CN102759433B、CN103604568B、CN111912578A等技术方案)。吸枪检漏法，是在被测腔体内部填充氦气，再使用吸枪在被测工件外部进行检漏，检查外部是否存在氦气泄露的情况。

目前，吸枪检漏法由于操作方便简单，成为一种使用方式较为常见的检测方式。

对于吸枪而言，如CN202305144U的方案，其一般包括：毛细管、针阀、过滤器、连接管和接头等几个部件。毛细管能控制吸枪在某一区间范围内整体的流量波动；针阀在一定范围内对吸枪的流量进行调整，从而使吸枪达到符合要求的流量；过滤器用于过滤进入吸枪前的空气，防止空气内的粉尘等一下颗粒物进入吸枪内部；连接管和接头一般情况下用于吸枪与氦质谱检漏仪，用于检漏仪与吸枪间的密封性。

基于吸枪的构造，吸枪在使用过程中会出现下述问题：

第一，结合图1-图3所示，吸枪100工作时，滤芯端为正压，检漏仪200端为负压，检漏仪中的分子泵将滤芯101外端的空气吸至毛细管焊接组件102中，由于毛细管焊接组件102中毛细管的口径相对统一，气体以一定的流量经毛细管焊接组件102、手柄组件103、连接管104流至检漏仪200中，但是经过一段时间的使用，空气中的杂质、水汽、油污等杂质会被吸入滤芯101中，甚至存在部分颗粒物经滤芯进入毛细管内部，堵塞毛细管，市场上的吸枪此时绝大书需要对整个吸枪进行更换，少部分需要对吸枪中毛细管进行更换。而无论是更换整个吸枪总成，还是更换毛细管、滤网，均需要较高的成本。如果能降低相关更换的频率，在经济上具有较大价值。

第二，吸枪缺少校准装置。一般情况下，厂商会在出厂时对其进行校准，后续使用过程就无法自校准。

第三，不同厂家的吸枪结构不同，其导致不同厂家的吸枪不能在不同厂家检漏上进行校准，这就导致了各厂家之间的吸枪不能进行互换。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种吸枪维护装置。

本发明的另一目的在于提供一种吸枪的维护方法。

本发明的又一目的在于提供一种吸枪维护校准装置。

本发明的再一目的在于提供一种吸枪的维护校准方法。

本申请的技术方案为：

一种吸枪维护装置，包括：加热组件、气源、导管；所述吸枪校准装置用于对吸枪进行维护；

所述吸枪包括：滤芯、毛细管焊接组件、手柄组件；

所述气源与所述吸枪的手柄组件通过所述导管连接；

所述加热组件能够套于所述吸枪的滤网外侧。

进一步，还包括：减压阀；所述减压阀与所述气源的出气口连接。

进一步，还包括：扫气接头，所述扫气接头用于连接所述手柄组件和所述导管。

进一步，所述气源为氮气。

一种吸枪的维护方法，采用前述的吸枪维护装置对吸枪进行维护；

其包括如下步骤：

Step1，清理滤网及手柄组件内的杂质：

Step1-1，将所述吸枪的手柄组件与所述扫气接头连接，将所述吸枪内的所述毛细管焊接组件拆除；

Step1-2，将加热组件套于所述滤网的外端，将温度加热至300℃以上，活化滤网；

Step1-3，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，吹扫吸枪内部，持续时间不低于15分钟；

Step1-3，关闭气源；

Step2，清理毛细管焊接组件内的杂质：

Step2-1安装上毛细管焊接组件，将Step1处理后的滤网拆除；

Step2-2，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，进行吹扫。

进一步，Step2-2中，吹扫时间在15～30min之内。

一种吸枪维护校准装置，所述吸枪维护校准装置用于对吸枪进行维护以及校准；

所述吸枪维护校准装置包括：包括：前述的吸枪维护装置以及校准装置；

所述校准装置包括：流量计、毛细管口径调整器；

所述导管上设置有所述流量计；

毛细管口径调整器包括：锥形针、缩小模具；

当需要减小毛细管焊接组件的出口端的直径，使用缩小模具，缩小模具的内部有锥形空间，将缩小模具顶住毛细管外径，来减小出口端的直径；

当需要增加毛细管焊接组件的出口端的直径，使用锥形针穿过毛细管焊接组件出口端进而插入毛细管焊接组件的内部，以增加毛细管焊接组件出口端的直径。

一种吸枪的维护校准方法，采用前述的吸枪维护校准装置对吸枪进行维护以及校准；

其包括如下步骤：

Step1，清理滤网及手柄组件内的杂质：

Step1-1，将所述吸枪的手柄组件与所述扫气接头连接，将所述吸枪内的所述毛细管焊接组件拆除；

Step1-2，将加热组件套于所述滤网的外端，将温度加热至300℃以上，活化滤网；

Step1-3，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，吹扫吸枪内部，持续时间不低于15分钟；

Step1-3，关闭气源；

Step2，清理毛细管焊接组件内的杂质：

Step2-1安装上毛细管焊接组件，将Step1处理后的滤网拆除；

Step2-2，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，进行吹扫；

Step3，对吸枪进行校准：

Step3-1，Step2完成后的吸枪，对其进行测量；

Setp3-2,在减压阀处的压力为P时，进行吹扫，通过流量计的流量Q与标准流量Q₀进行比对来进行校准；

标准流量Q₀由厂家给出，即在出厂时，在气源压力为P时，毛细管出口端的流量为Q₀：

第一种情形：若Q＝Q₀，则不需对毛细管进行相应的调整；

第二种情形：若Q<Q₀，需要增大出口端直径：使用锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部，以增加毛细管焊接组件出口端的直径；

第三种情形，若Q>Q₀，需要减小出口端的直径：此时使用缩小模具，缩小模具的内部有锥形空间，将缩小模具顶住毛细管外径，以达到减小毛细管口径的目的。

进一步，所述Step3-2中，需要增大出口端直径时，包括以下步骤：

首先，计算

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)；

其次，记录无阻力情况下锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度L；

再次，计算得到L₀：

最后，继续推动锥形针，直至锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度达到L₀。

进一步，所述Step3-2中，需要缩小出口端直径时，包括以下步骤：

首先，计算

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)

其次，记录无阻力下毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具内部的长度S：

再次，计算得到S₀：

S_总表示缩小模具的内部有锥形空间的高度，其为已知量；

u表示毛细管焊接组件出口端的壁厚，其为已知量；

β表示缩小模具的内部有锥形空间的圆锥度，其为已知量；

再次，继续推动缩小模具，直至毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具内部的长度达到S₀。

本申请的有益效果在于：

第一，本申请的第一个发明点在于提出了“双步法”来实现对吸枪的维护，Step1，清理烧结滤网101及吸枪腔体杂质：Step2，清理毛细管焊接组件内的杂质。

即，先加热滤芯，此时吸枪内的毛细管是拆除的状态，高压氮气进行吹扫时，气体流量大，可以很快吹除吸枪内部(除毛细管外)和滤芯内的机械杂质、灰层及水汽，杂质直接排出至大气中；

再然后再装上毛细管，拆除滤芯，进行吹扫，在设定压强差下，进行吹扫，待流量至一定值时，延迟10到15分钟，杂质直接排出至大气中。

第二，本申请的第二个发明点在于给出了“锥形针、缩小模具”的设计。采用上述模具是保证定量校准吸枪流量的关键硬件设计。

第三，本申请的第三个发明点在于给出了：如何定量的校准吸枪。

第一种情形：若Q＝Q₀，则不需对毛细管进行相应的调整；

第二种情形：若Q<Q₀，需要增大出口端的直径。关键参数锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度L₀，采用下式确定：

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)；L表示无阻力情况下锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度(2tanαL为当前状态下的出口端的直径)。

第三种情形，若Q>Q₀，需要减小出口端的直径。关键参数毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度S₀，采用下式确定：

S表示无阻力下毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度；

S_总表示缩小模具3032的内部有锥形空间的高度(其为已知量)；

u表示毛细管焊接组件出口端的壁厚(其为已知量)；

β表示缩小模具3032的内部有锥形空间的圆锥度(其为已知量)。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是现有技术的吸枪的功能设计图。

图2是现有技术的吸枪的设计示意图。

图3是图2的A部分的放大示意图。

图4是本申请的吸枪维护校准装置的功能设计图。

图5是本申请的吸枪清理内部滤网示意图(无毛细管)。

图6是本申请的吸枪清理内部毛细管示意图(无滤网)。

图7是本申请的吸枪清理毛细管内部杂质示意图。

图8是需要增大出口径时的示意图。

图9是图8的局部放大图。

图10是需要缩小出口径时的示意图。

图11是S_总、β的示意图。

图12是本申请的吸枪维护校准装置的实际图。

附图标记说明如下：

吸枪100，滤芯101，毛细管焊接组件102，手柄组件103，连接管104；

检漏仪200；

吸枪维护校准装置300、流量计301、加热组件302、毛细管口径调整器303、扫气接头304、气源305、导管306、减压阀307；

锥形针3031、缩小模具3032。

具体实施方式

实施例1：一种吸枪维护校准装置。

<硬件总体设计>

处理对象为：吸枪；包括：滤芯、毛细管焊接组件、手柄组件、连接管。

其中，滤芯的作用：用于吸收环境中的粉尘、水汽及油污。

其中，毛细管焊接组件的作用：用于控制吸枪流入至检漏仪内的基本流量。

其中，手柄组件的作用：用于连接毛细管组件和连接管，并给吸枪提供一定的腔体。

其中，连接管的作用：用于连接吸枪与检漏仪，并提供一定的密封环境。

结合附图4所示，一种吸枪维护校准装置300，其用于对吸枪100进行维护以及校准；所述吸枪维护校准装置300包括：流量计301、加热组件302、毛细管口径调整器303、扫气接头304、气源305、导管306、减压阀307。

结合附图4所示，所述气源305的出气口通过导管306以及扫气接头与所述吸枪100连接，在所述导管306的从气源305指向所述吸枪100的方向上，依次设置减压阀308、流量计301。

<设计一：清除吸枪内部的杂质>

如图2所示为吸枪结构示意图，吸枪在工作时的空气流量通过毛细管内孔直径来保证。因此，吸枪内部的毛细管在长时间使用后，内部毛细管会存在被堵以及直径变化的问题。

对于上述问题，研发团队的应对策略是：双步法(吸枪从连接管处断开，在手柄组件上接上扫气接头304以及导管306)。

Step1，清理烧结滤网101及吸枪腔体杂质：

如图4-5所示，拆除吸枪内毛细管焊接组件102，将加热组件302套于吸枪烧结滤网101外端，将温度加热至300℃以上，活化滤网，打开气源305(如氮气瓶)阀门，调节减压阀307的阀门，压力调至不低于8MPa，吹扫吸枪内部，持续时间不低于15分钟；最后，关闭气源305阀门。

即，从扫气接头304处吹入压力为某一定值的99.99％的高纯氮气，将毛细管中的杂质和油污吹出，部分杂质可吹入到滤芯中；启动加热组件将滤芯进行加热，滤芯中水汽及油污在高压氮气的配合下吹入空气中，该烧结滤芯具备除尘吸水功能，可重复进行使用，加热过程中可直接除去滤芯中水汽。

Step2，清理毛细管焊接组件102内的杂质：

如图6所示，安装上毛细管焊接组件102，此时无滤网101，无加热组件302，打开气源305阀门，调节减压阀307的阀门，压力调至不低于8MPa，进行吹扫。

<设计二：校准吸枪>

如图7所示，毛细管焊接组件102和滤芯101均存在的情况，在压力为P时，进行吹扫，通过流量计301的流量Q(m³/s)与标准流量Q₀(m³/s)(其由厂家给出，即原厂出厂时，在气源压力为P时，毛细管出口端的流量为Q₀)进行比对来进行校准：

第一种情形：若Q＝Q₀，则不需对毛细管进行相应的调整；

第二种情形：若Q<Q₀，需要增大出口端的直径。如图8-图9所示，使用锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部，以增加毛细管焊接组件出口端的直径；图9中：α表示锥形针的圆锥度；

而关键参数锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度L₀，采用下式确定：

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)；L表示无阻力情况下锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度(2tanαL为当前状态下的出口端的直径)；

即，在扩大出口径时，步骤包括：

首先，计算

其次，记录无阻力情况下锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度；

再次，计算得到L₀,继续推动锥形针，直至锥形针3031从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度达到L₀。

第三种情形，若Q>Q₀，需要减小出口端的直径，如图10所示，此时使用缩小模具3032，缩小模具3032的内部有锥形空间，将缩小模具顶住毛细管外径，以达到减小毛细管口径的目的。

而关键参数毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度S₀，采用下式确定：

S表示无阻力下毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度；

S_总表示缩小模具3032的内部有锥形空间的高度(其为已知量)；

u表示毛细管焊接组件出口端的壁厚(其为已知量)；

β表示缩小模具3032的内部有锥形空间的圆锥度(其为已知量)；

即，在缩小出口径时，步骤包括：

首先，计算

其次，记录无阻力下毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度S：

再次，计算得到S₀：

再次，继续推动缩小模具3032，直至毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具3032内部的长度达到S₀。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种吸枪维护装置，其特征在于，包括：加热组件、气源、导管；所述吸枪校准装置用于对吸枪进行维护；

所述吸枪包括：滤芯、毛细管焊接组件、手柄组件；

所述气源与所述吸枪的手柄组件通过所述导管连接；

所述加热组件能够套于所述吸枪的滤网外侧。

2.根据权利要求1所述的一种吸枪维护装置，其特征在于，还包括：减压阀；所述减压阀与所述气源的出气口连接。

3.根据权利要求1所述的一种吸枪维护装置，其特征在于，还包括：扫气接头，所述扫气接头用于连接所述手柄组件和所述导管。

4.根据权利要求1所述的一种吸枪维护装置，其特征在于，所述气源为氮气。

5.一种吸枪的维护方法，采用如权利要求1至4任意一项所述的吸枪维护装置对吸枪进行维护；

其包括如下步骤：

Step1，清理滤网及手柄组件内的杂质：

Step1-1，将所述吸枪的手柄组件与所述扫气接头连接，将所述吸枪内的所述毛细管焊接组件拆除；

Step1-2，将加热组件套于所述滤网的外端，将温度加热至300℃以上，活化滤网；

Step1-3，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，吹扫吸枪内部，持续时间不低于15分钟；

Step1-3，关闭气源；

Step2，清理毛细管焊接组件内的杂质：

Step2-1安装上毛细管焊接组件，将Step1处理后的滤网拆除；

Step2-2，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，进行吹扫。

6.据权利要求5所述的维护方法，其特征在于，Step2-2中，吹扫时间在15～30min。

7.一种吸枪维护校准装置，所述吸枪维护校准装置用于对吸枪进行维护以及校准；

其特征在于，所述吸枪维护校准装置包括：如权利要求1至4任意一项所述的吸枪维护装置；

所述吸枪维护校准装置还包括：校准装置；

所述校准装置包括：流量计、毛细管口径调整器；

所述导管上设置有所述流量计；

毛细管口径调整器包括：锥形针、缩小模具；

当需要减小毛细管焊接组件的出口端的直径，使用缩小模具，缩小模具的内部有锥形空间，将缩小模具顶住毛细管外径，来减小出口端的直径；

当需要增加毛细管焊接组件的出口端的直径，使用锥形针穿过毛细管焊接组件出口端进而插入毛细管焊接组件的内部，以增加毛细管焊接组件出口端的直径。

8.一种吸枪的维护校准方法，其特征在于，采用如权利要求7所述的吸枪维护校准装置对吸枪进行维护以及校准；

其包括如下步骤：

Step1，清理滤网及手柄组件内的杂质：

Step1-1，将所述吸枪的手柄组件与所述扫气接头连接，将所述吸枪内的所述毛细管焊接组件拆除；

Step1-2，将加热组件套于所述滤网的外端，将温度加热至300℃以上，活化滤网；

Step1-3，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，吹扫吸枪内部，持续时间不低于15分钟；

Step1-3，关闭气源；

Step2，清理毛细管焊接组件内的杂质：

Step2-1安装上毛细管焊接组件，将Step1处理后的滤网拆除；

Step2-2，打开气源，调节减压阀的阀门，压力调至不低于8MPa，进行吹扫；

Step3，对吸枪进行校准：

Step3-1，Step2完成后的吸枪，对其进行测量；

Setp3-2,在减压阀处的压力为P时，进行吹扫，通过流量计的流量Q与标准流量Q₀进行比对来进行校准；

标准流量Q₀由厂家给出，即在出厂时，在气源压力为P时，毛细管出口端的流量为Q₀：

第一种情形：若Q＝Q₀，则不需对毛细管进行相应的调整；

第二种情形：若Q<Q₀，需要增大出口端直径：使用锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部，以增加毛细管焊接组件出口端的直径；

第三种情形，若Q>Q₀，需要减小出口端的直径：此时使用缩小模具，缩小模具的内部有锥形空间，将缩小模具顶住毛细管外径，以达到减小毛细管口径的目的。

9.据权利要求8所述的维护校准方法，其特征在于，所述Step3-2中，需要增大出口端直径时，包括以下步骤：

首先，计算

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)；

其次，记录无阻力情况下锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度L；

再次，计算得到L₀：

最后，继续推动锥形针，直至锥形针从毛细管焊接组件出口端插入其内部的长度达到L₀。

10.据权利要求8或9所述的维护校准方法，其特征在于，所述Step3-2中，需要缩小出口端直径时，包括以下步骤：

首先，计算

其中，P为管道压力，P₀为大气压，P_x＝P-P₀，P_x表示管道两端压力差(Pa)

其次，记录无阻力下毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具内部的长度S：

再次，计算得到S₀：

S_总表示缩小模具的内部有锥形空间的高度，其为已知量；

u表示毛细管焊接组件出口端的壁厚，其为已知量；

β表示缩小模具的内部有锥形空间的圆锥度，其为已知量；

再次，继续推动缩小模具，直至毛细管焊接组件出口端插入到缩小模具内部的长度达到S₀。

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