CN117147077B - 一种单向阀气压耐用性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单向阀气压耐用性测试装置，涉及测试设备技术领域；为了解决检测精度问题；具体包括底座、所述底座的顶部通过对向驱动部传动配合有两组对置且用于对待测单向阀测试的泄露检测部，所述泄露检测部包括腔体、连接于腔体侧壁的气压传感器以及固定安装于腔体侧壁的冲注口，且冲注口连通有阀门，所述阀门连接有气体供应装置，其中一个或者两个所述腔体的内部设置有镂空容纳组件。本发明通过将气体泄露介质设定为臭氧，并且将泄露侧的腔体内放置有Mn基催化剂，其与臭氧的催化反应为膨胀反应，从而可使得反应前后的气体体积增加，从而可在泄漏量较小时也能灵敏的通过气体压强变化对泄露进行检测，增加了检测的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种单向阀气压耐用性测试装置。
背景技术
单向阀的气压耐用性测试是指向单向阀的一侧输入高压气体，然后检测另一侧是否有气体泄露，从而判断其密封件的密封能力，也就是单向阀保持密封时，气压临界值。
例如，经检索，中国专利公开号为CN116202878A的专利，公开了一种单向阀气压耐用性测试装置，包括安装架和输气管；安装架的左侧和右侧各固接有一个输气管；还包括有集气环、第一三通管、平衡管和第二三通管；两个输气管相向侧的内法兰上各套设有一个集气环；两个集气环的左侧和右侧各插设有一个密封垫；两个集气环分别通过若干个紧固件与相邻的内法兰和两个密封垫紧密连接；两个集气环后侧的出气管之间接通有第一三通管；第一三通管中部的第一三通室内设有双通阀机构；第一三通室的中部接通有平衡管；平衡管的后端接通有压力平衡机构。
上述专利存在以下不足：其通过气压泄漏时引起的平衡变化，再通过液位高度来判断泄露，但是由于单向阀即使出现泄露，其相对泄露速度也是较慢的，气体泄漏量也较小，从而使得气压平衡改变被装置误差吸收，从而导致泄露的检测精度降低。
为此，本发明提出一种单向阀气压耐用性测试装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种单向阀气压耐用性测试装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种单向阀气压耐用性测试装置，包括底座、所述底座的顶部通过对向驱动部传动配合有两组对置且用于对待测单向阀测试的泄露检测部，
所述泄露检测部包括腔体、连接于腔体侧壁的气压传感器以及固定安装于腔体侧壁的冲注口，且冲注口连通有阀门，所述阀门连接有气体供应装置，其中一个或者两个所述腔体的内部设置有镂空容纳组件；
所述腔体的侧壁固定安装有与待测单向阀配合的连接法兰，且连接法兰的表面粘接有密封垫圈；
所述镂空容纳组件内容置有固体A，所述气体供应装置供应的为气体B，所述固体A与气体B可相互反应，且反应后体积膨胀。
优选地：所述气体供应装置包括软管、气泵和储气箱，所述气泵的进气口连接于储气箱，所述气泵的出气口通过软管连接于阀门。
进一步地：所述腔体的另一侧设置有位移式检测机构，所述位移式检测机构包括固定安装且连接于腔体侧壁的缸体、滑动连接于缸体内壁的腔体以及设置于缸体内侧且用于对活塞的位移检测的位移式感应组件。
在前述方案的基础上：所述位移式感应组件包括杠杆一和杠杆二，所述杠杆一与杠杆二交叉布置，且其均通过转轴转动连接于缸体的内壁，所述杠杆一与杠杆二的其中一端均通过滚轮滚动接触配合于活塞的侧壁，所述杠杆一与杠杆二的另一端的相对一侧通过弹簧连接有同一个拉力传感器。
在前述方案中更佳的方案是：所述缸体的截面积小于所述腔体的截面积。
作为本发明进一步的方案：所述转轴和滚轮的水平间距小于转轴和拉力传感器的水平间距。
同时，所述杠杆一与杠杆二之间的初始夹角小于六十度。
作为本发明的一种优选的：所述腔体的内壁固定安装有镂空架，镂空架的内壁活动配合有连接轴，连接轴的一端转动连接于活塞，连接轴的另一端固定安装有涡轮叶片；
所述连接轴的表面开设有螺旋槽，镂空架的内壁转动连接有与螺旋槽活动限位配合的限位凸柱；
所述镂空容纳组件固定安装于连接轴的端面。
同时，所述镂空容纳组件包括球笼、开设于球笼表面的透气孔以及通过螺纹连接于球笼的旋塞。
作为本发明的一种更优的方案：所述对向驱动部包括两个通过直线滑轨、滑块滑动连接于底座上表面的滑架，两个所述滑架均通过连接架分别固定于两个腔体的底部外壁；
所述底座的侧壁固定安装有电动机，电动机的输出轴通过联轴器连接有丝杆，所述丝杆的外壁通过相反的螺纹分别连接于两个滑架的底部。
本发明的有益效果为：
1.本发明，通过将气体泄露介质设定为臭氧，并且将泄露侧的腔体内放置有Mn基催化剂，其与臭氧的催化反应为膨胀反应，从而可使得反应前后的气体体积增加，从而可在泄漏量较小时也能灵敏的通过气体压强变化对泄露进行检测，增加了检测的精确度。
2.本发明，通过设置位移式感应组件，其利用位移再一次检测泄漏量，增加精确度，并且通过对缸体、腔体的截面积、转轴和滚轮、转轴和拉力传感器的间距以及对杠杆一与杠杆二之间的初始夹角限定，从而可对活塞的位移量进行三次成比例放大，从而可将监测值放大后再测量，进一步增加了检测的精度。
3.本发明，通过设置涡轮叶片，其能在反应时对生成物进行搅动使其扩散，从而能增加反应物与催化剂的接触速率，增加了装置的灵敏度，且其旋转驱动依靠活塞带动，依靠螺旋槽与限位凸柱传动，从而节省了动力源布置，增加了装置同步性的同时也降低了成本。
4.本发明，通过将镂空容纳组件设置为球笼与旋塞的组合，其一方面能通过透气孔保证气体的进出，另一方面也能通过旋塞对球笼进行快速打开和关闭，从而增加了催化剂取放的便捷性。
5.本发明，通过设置对向驱动部，利用纵向挤压力使得两组泄露检测部分别于待测单向阀的固定，在保证连接处不泄露的基础上节省了连接处的螺栓安拆和拆卸，从而增加了测试的效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的整体主视结构示意图；
图2为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的泄露检测部剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的位移式检测机构结构示意图；
图4为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的位移式感应组件结构示意图；
图5为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的镂空架与连接轴配合结构示意图；
图6为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的限位凸柱安装结构示意图；
图7为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的镂空架内部结构示意图；
图8为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的镂空容纳组件结构示意图；
图9为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的对向驱动部结构示意图；
图10为本发明提出的一种单向阀气压耐用性测试装置的气体供应装置管路结构示意图。
图中：1-底座、2-对向驱动部、3-泄露检测部、4-待测单向阀、5-镂空容纳组件、6-气压传感器、7-位移式检测机构、8-密封垫圈、9-连接法兰、10-冲注口、11-阀门、12-腔体、13-活塞、14-位移式感应组件、15-缸体、16-杠杆一、17-转轴、18-滚轮、19-杠杆二、20-拉力传感器、21-弹簧、22-镂空架、23-连接轴、24-螺旋槽、25-限位凸柱、26-涡轮叶片、27-球笼、28-透气孔、29-旋塞、30-连接架、31-滑架、32-电动机、33-丝杆、34-直线滑轨、35-滑块、36-软管、37-气泵、38-储气箱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
一种单向阀气压耐用性测试装置，如图1-10所示，包括底座1、所述底座1的顶部通过对向驱动部2传动配合有两组对置且用于对待测单向阀4测试的泄露检测部3。
所述泄露检测部3包括腔体12、连接于腔体12侧壁的气压传感器6以及焊接于腔体12侧壁冲注口10，且冲注口10连通有阀门11，所述阀门11连接有气体供应装置，其中一个或者两个所述腔体12的内部设置有镂空容纳组件5。
所述腔体12的侧壁焊接有与待测单向阀4配合的连接法兰9，且连接法兰9的表面粘接有密封垫圈8。
所述镂空容纳组件5内容置有固体A，所述气体供应装置供应的为气体B，所述固体A与气体B可相互反应，且反应后体积膨胀。
本实施例中，对于固体A和气体B的具体类型不做限定，本实施例优选的：所述固体A为Mn基催化剂，所述气体B为臭氧，其具体催化反应的化学式为根据化学反应式可知，两摩尔的臭氧参加反应，会生成三摩尔的氧气，所以气体膨胀。
本实施例的使用方法，在其中一个腔体12内部的镂空容纳组件5内放置Mn基催化剂，并通过气体供应装置向其内冲注一定的压力，冲注介质可以为空气或者氮气等惰性气体，作为保护气，随后通过另一组气体供应装置向另一个腔体12内冲注臭氧，并持续加压，若发生泄漏，臭氧会通过待测单向阀4达到Mn基催化剂处，从而发生催化反应，使得该腔体12的内腔气压增加，从而根据气压增加有无和速度来判断待测单向阀4的泄露有无和速率。
本装置，通过将气体泄露介质设定为臭氧，并且将泄露侧的腔体12内放置有Mn基催化剂，其与臭氧的催化反应为膨胀反应，从而可使得反应前后的气体体积增加，从而可在泄漏量较小时也能灵敏的通过气体压强变化对泄露进行检测，增加了检测的精确度。
为了解决气体供应问题；如图10所示，所述气体供应装置包括软管36、气泵37和储气箱38，所述气泵37的进气口连接于储气箱38，所述气泵37的出气口通过软管36连接于阀门11。
气泵37启动时，即可将储气箱38内的气体抽出，并且通过软管36输送至阀门11处。
为了解决进一步解决检测灵敏度问题；如图2-4所示，所述腔体12的另一侧设置有位移式检测机构7，所述位移式检测机构7包括焊接且连接于腔体12侧壁的缸体15、滑动连接于缸体15内壁的腔体12以及设置于缸体15内侧且用于对活塞13的位移检测的位移式感应组件14。
所述位移式感应组件14包括杠杆一16和杠杆二19，所述杠杆一16与杠杆二19交叉布置，且其均通过转轴17转动连接于缸体15的内壁，所述杠杆一16与杠杆二19的其中一端均通过滚轮18滚动接触配合于活塞13的侧壁，所述杠杆一16与杠杆二19的另一端的相对一侧通过弹簧21连接有同一个拉力传感器20。
当腔体12内腔的气体体积增加时，其内部的压强会增加，从而对活塞13的压力增加，使得活塞13挤压滚轮18，使得杠杆一16与杠杆二19旋转，从而使得弹簧21发生形变，使得拉力传感器20读数改变，从而可根据拉力传感器20的读数来判断弹簧21的弹性力，再根据弹簧21的弹性模量判断弹簧21的弹性位移量，从而判断杠杆一16与杠杆二19的旋转角度，从而精确精算活塞13的位移距离，再根据活塞13的位移距离以及缸体15的截面积判断整个腔体12内腔气体的体积增加量，再结合气压传感器6的读数判断压强改变量判断气体生成量，再根据气体生成量反推气体泄漏量。
具体计算方式如下，假设缸体15的截面积为S，腔体12的内腔体积为V，泄露后活塞13的位移量为ΔL，测试泄露前，气压传感器6的读数为P1，泄露后气压传感器6的读数为P3，泄露的气体经过催化反应后的总体积为ΔV，则：
进行定量分析，首先假设活塞13不会位移，则根据密闭容器体积和压强的乘积为定值可知气压传感器6的读数应该是其气体总体积为V，则有P2*V＝k(常数)，
此时其他条件不变，缓慢将活塞13位移ΔL后，腔体12内的气体总体积为V+ΔL*S，压强读数为P3，并且(V+ΔL*S)*P3＝K＝P2*V，结合可得出ΔL和ΔV的关系为/>其中P1、P3、V、S均为已知，变量ΔV与ΔL呈一次性相关。
所述缸体15的截面积小于所述腔体12的截面积，且所述转轴17和滚轮18的水平间距小于转轴17和拉力传感器20的水平间距，所述杠杆一16与杠杆二19之间的初始夹角小于六十度。
缸体15的截面积小于腔体12的截面积，其可使得活塞13能位移更多，且杠杆一16与杠杆二19相当于杠杆，转轴17和滚轮18的水平间距小于转轴17和拉力传感器20的水平间距从而可对滚轮18之间的位移放大，并且杠杆一16与杠杆二19之间的夹角小于六十度，其相对于对称中心的夹角小于三十度，从而使得滚轮18受到水平推力转化为竖直检测分量时，又被行程放大。
本装置，通过设置位移式感应组件14，其利用位移再一次检测泄漏量，增加精确度，并且通过对缸体15、腔体12的截面积、转轴17和滚轮18、转轴17和拉力传感器20的间距以及对杠杆一16与杠杆二19之间的初始夹角限定，从而可对活塞13的位移量进行三次成比例放大，从而可将监测值放大后再测量，进一步增加了检测的精度。
为了解决反应彻底问题；如图5所示，所述腔体12的内壁通过螺栓固定有镂空架22，镂空架22的内壁活动配合有连接轴23，连接轴23的一端转动连接于活塞13，连接轴23的另一端通过螺栓固定有涡轮叶片26。
所述连接轴23的表面开设有螺旋槽24，镂空架22的内壁转动连接有与螺旋槽24活动限位配合的限位凸柱25。
所述镂空容纳组件5通过螺栓固定于连接轴23的端面。
所述镂空容纳组件5包括球笼27、开设于球笼27表面的透气孔28以及通过螺纹连接于球笼27的旋塞29。
当活塞13发生位移时，其带动连接轴23轴向位移，从而通过螺旋槽24与限位凸柱25的配合带动连接轴23转动，从而带动球笼27和涡轮叶片26转动，对催化反应生产的氧气进行搅动。
本装置，通过设置涡轮叶片26，其能在反应时对生成物进行搅动使其扩散，从而能增加反应物与催化剂的接触速率，增加了装置的灵敏度，且其旋转驱动依靠活塞13带动，依靠螺旋槽24与限位凸柱25传动，从而节省了动力源布置，增加了装置同步性的同时也降低了成本。
并且，本装置通过将镂空容纳组件5设置为球笼27与旋塞29的组合，其一方面能通过透气孔28保证气体的进出，另一方面也能通过旋塞29对球笼27进行快速打开和关闭，从而增加了催化剂取放的便捷性。
本实施例在使用时,在其中一个腔体12内部的镂空容纳组件5内放置Mn基催化剂，并通过气体供应装置向其内冲注一定的压力，冲注介质可以为空气或者氮气等惰性气体，作为保护气，随后通过另一组气体供应装置向另一个腔体12内冲注臭氧，并持续加压，若发生泄漏，臭氧会通过待测单向阀4达到Mn基催化剂处，从而发生催化反应，使得该腔体12的内腔气压增加，从而根据气压增加有无和速度来判断待测单向阀4的泄露有无和速率，具体为当腔体12内腔的气体体积增加时，其内部的压强会增加，从而对活塞13的压力增加，使得活塞13挤压滚轮18，使得杠杆一16与杠杆二19旋转，从而使得弹簧21发生形变，使得拉力传感器20读数改变，从而可根据拉力传感器20的读数来判断弹簧21的弹性力，再根据弹簧21的弹性模量判断弹簧21的弹性位移量，从而判断杠杆一16与杠杆二19的旋转角度，从而精确精算活塞13的位移距离，再根据活塞13的位移距离以及缸体15的截面积判断整个腔体12内腔气体的体积增加量，再结合气压传感器6的读数判断压强改变量判断气体生成量，再根据气体生成量反推气体泄漏量。
实施例2：
一种单向阀气压耐用性测试装置，如图9所示，为了解决自动连接问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述对向驱动部2包括两个通过直线滑轨34、滑块35滑动连接于底座1上表面的滑架31，两个所述滑架31均通过连接架30分别固定于两个腔体12的底部外壁。
所述底座1的侧壁通过螺栓固定有电动机32，电动机32的输出轴通过联轴器连接有丝杆33，所述丝杆33的外壁通过相反的螺纹分别连接于两个滑架31的底部。
本实施例在使用时,可将待测单向阀4放置于两个泄露检测部3之间，启动电动机32，其带动丝杆33移动，从而带动滑架31相互运动对待测单向阀4的侧边进行夹持固定。
本装置，通过设置对向驱动部2，利用纵向挤压力使得两组泄露检测部3分别于待测单向阀4的固定，在保证连接处不泄露的基础上节省了连接处的螺栓安拆和拆卸，从而增加了测试的效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单向阀气压耐用性测试装置，包括底座(1)、所述底座(1)的顶部通过对向驱动部(2)传动配合有两组对置且用于对待测单向阀(4)测试的泄露检测部(3)，其特征在于，
所述泄露检测部(3)包括腔体(12)、连接于腔体(12)侧壁的气压传感器(6)以及固定安装于腔体(12)侧壁的冲注口(10)，且冲注口(10)连通有阀门(11)，所述阀门(11)连接有气体供应装置，其中一个或者两个所述腔体(12)的内部设置有镂空容纳组件(5)；
所述腔体(12)的侧壁固定安装有与待测单向阀(4)配合的连接法兰(9)，且连接法兰(9)的表面粘接有密封垫圈(8)；
所述镂空容纳组件(5)内容置有固体A，所述气体供应装置供应的为气体B，所述固体A与气体B可相互反应，所述固体A为Mn基催化剂，所述气体B为臭氧，其具体催化反应的化学式为2O3 Mn基催化剂→3O2。
2.根据权利要求1所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述气体供应装置包括软管(36)、气泵(37)和储气箱(38)，所述气泵(37)的进气口连接于储气箱(38)，所述气泵(37)的出气口通过软管(36)连接于阀门(11)。
3.根据权利要求1所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述腔体(12)的另一侧设置有位移式检测机构(7)，所述位移式检测机构(7)包括固定安装且连接于腔体(12)侧壁的缸体(15)、滑动连接于缸体(15)内壁的腔体(12)以及设置于缸体(15)内侧且用于对活塞(13)的位移检测的位移式感应组件(14)。
4.根据权利要求3所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述位移式感应组件(14)包括杠杆一(16)和杠杆二(19)，所述杠杆一(16)与杠杆二(19)交叉布置，且其均通过转轴(17)转动连接于缸体(15)的内壁，所述杠杆一(16)与杠杆二(19)的其中一端均通过滚轮(18)滚动接触配合于活塞(13)的侧壁，所述杠杆一(16)与杠杆二(19)的另一端的相对一侧通过弹簧(21)连接有同一个拉力传感器(20)。
5.根据权利要求4所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述缸体(15)的截面积小于所述腔体(12)的截面积。
6.根据权利要求4所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述转轴(17)和滚轮(18)的水平间距小于转轴(17)和拉力传感器(20)的水平间距。
7.根据权利要求4所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述杠杆一(16)与杠杆二(19)之间的初始夹角小于六十度。
8.根据权利要求5所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述腔体(12)的内壁固定安装有镂空架(22)，镂空架(22)的内壁活动配合有连接轴(23)，连接轴(23)的一端转动连接于活塞(13)，连接轴(23)的另一端固定安装有涡轮叶片(26)；
所述连接轴(23)的表面开设有螺旋槽(24)，镂空架(22)的内壁转动连接有与螺旋槽(24)活动限位配合的限位凸柱(25)；
所述镂空容纳组件(5)固定安装于连接轴(23)的端面。
9.根据权利要求1所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述镂空容纳组件(5)包括球笼(27)、开设于球笼(27)表面的透气孔(28)以及通过螺纹连接于球笼(27)的旋塞(29)。
10.根据权利要求1所述的一种单向阀气压耐用性测试装置，其特征在于，所述对向驱动部(2)包括两个通过直线滑轨(34)、滑块(35)滑动连接于底座(1)上表面的滑架(31)，两个所述滑架(31)均通过连接架(30)分别固定于两个腔体(12)的底部外壁；
所述底座(1)的侧壁固定安装有电动机(32)，电动机(32)的输出轴通过联轴器连接有丝杆(33)，所述丝杆(33)的外壁通过相反的螺纹分别连接于两个滑架(31)的底部。
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