CN118257905A - 用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法，包括：壳体，具有容纳腔，所述壳体的一端设有与所述容纳腔相连通的进气通道，所述壳体上开设有与所述容纳腔相连通的出气口，所述进气通道上开设有与所述容纳腔相连通的进气口；压力仓，设置在所述容纳腔内，所述压力仓能够产生可恢复的形变；启闭件，设置在所述进气通道内，用于启闭所述进气口。本申请能够实现对调节阀隔膜的实时监控，无需机组停机进行检测，无机组状态限制，在检测到隔膜发生泄漏后，能够及时通过报警器发出提示，便于操作人员及时对隔膜进行更换或维修处理。

Description

用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法

技术领域

本申请涉及气动调节阀技术领域，特别是涉及一种用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法。

背景技术

气动调节阀是工业领域自动化控制过程中的执行元件，是自动调节系统中一个重要的环节。核电站、常规电厂系统回路中介质流动是由泵和阀门控制的，其流量主要由阀门来控制，而调节阀可以连续和比较精确的调节流量，因而调节阀常被用来调节介质的流量和压力，维持水位稳定等，是电厂保障机组稳定经济运行的重要的组成部分。气动调节阀由主要由执行机构、阀体、构成控制阀的附属元件三部分组成。执行机构主要由隔膜、弹簧、手轮、气动杆以及联轴器等部件组成。气动执行机构是以压缩空气为动力，利用隔膜推动阀杆控制阀门动作的一种装置。隔膜将阀门执行机构中的气体腔室一分为二，位于隔膜进气侧方向的一侧可称之为密封腔，主要用于聚集能量推动阀门动作。另一侧气腔主要为了满足给与隔膜和阀门足够的动作行程，而且该侧气腔不能形成密封以产生背压，因此可称之为非密封腔。而普通的气动阀门的动作原理为，在通入压缩空气时，执行机构内的空气压力克服弹簧压力使阀瓣上升，阀门开启，而失气状态下弹簧力促使阀瓣下降，阀门关闭。

隔膜既是密封件又是受力元件，由橡胶和织物复合而成，在气动阀门内做频繁的翻折运动，易产生疲劳破坏，一旦发生，会对生产带来严重的损失。由于隔膜安装封闭在执行机构内，日常运行期间无法做到对膜片状态进行目视检查，目前一般通过使用内窥镜检查或者直接对气动执行机构解体的方式来检查隔膜有无破损。但这两种方法通常都需要在机组临停或大修时将阀门从系统中隔离出来才能执行，运行期间很难检测到气动头隔膜是否存在漏气的不安全现象。

发明内容

基于此，有必要针对难以在运行期间检测是否漏气的问题，提供用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法。

根据本申请的一个方面，提供一种用于检测隔膜漏气的检测器，包括：

壳体，具有容纳腔，所述壳体的一端设有与所述容纳腔相连通的进气通道，所述壳体上开设有与所述容纳腔相连通的出气口，所述进气通道上开设有与所述容纳腔相连通的进气口；

压力仓，设置在所述容纳腔内，所述压力仓能够产生可恢复的形变；

启闭件，设置在所述进气通道内，所述启闭件用于启闭所述进气口。

在其中一个实施例中，所述启闭件转动连接于所述进气通道，当所述进气通道的内部压力小于外部压力时，所述启闭件能够向所述壳体内偏转，以使外部气体进入所述壳体内。

在其中一个实施例中，所述进气通道的底部设置有连接件，所述连接件用于连接调节阀装置的膜盒，所述连接件与所述壳体可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述壳体上设置有报警器，所述检测器外部外接有总处理器，所述报警器与所述总处理器通讯连接。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于检测隔膜漏气的调节阀装置，包括如上所述的用于检测隔膜漏气的检测器，包括：

膜盒，所述膜盒包括上膜盒和下膜盒，所述上膜盒和下膜盒对合设置，所述上膜盒和下膜盒内具有膜腔，所述上膜盒上开设有与所述膜腔相连通出气通道，所述出气通道用于连接所述检测器；

隔膜，设置在所述上膜盒和所述下膜盒之间的膜腔内；

密封组件，设置在所述上膜盒边缘和所述下膜盒边缘之间，所述密封组件与所述上膜盒和所述下膜盒之间具有检测腔；

检测件，至少一部分设置于所述检测腔内，以检测所述检测腔内的漏气情况。

在其中一个实施例中，所述密封组件上设置有充气接口，所述充气接口与所述检测腔相连通，通过所述充气接口向所述检测腔充气，以检测所述密封组件的密封性。

在其中一个实施例中，所述密封组件与所述膜盒接触的一面上开设有安装槽，所述安装槽内设置有密封环，所述密封环与所述膜盒接触。

在其中一个实施例中，所述检测器与所述上膜盒可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述检测件与所述总处理器通讯连接。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于检测隔膜漏气的检测方法，包括如下步骤：

S1:将密封组件安装于调节阀，对所述调节阀的基础数据进行校准，并将数据信息储存于总处理器；

S2:向检测腔充气，使所述检测腔内压力上升，利用检测件判断所述检测腔内压力情况，并将信息输送至总处理器；

S3:排除所述密封组件漏气的可能性后，若调节阀不动或者关闭，检测器压力升高或持续向外排气，则判定隔膜发生泄漏或破损，检测器将信息输送至总处理器；

若调节阀开启，并将检测器数据与检验数据进行对比，若压力明显升高，则判定隔膜泄漏或破损，检测器将信息输送至总处理器；

S4:总处理器接收来自检测件和检测器压力信号，并通过数据计算调节阀是否发生泄漏，若发生泄漏，总处理器将信号传输至报警器。

上述用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法，能够实现对调节阀隔膜的实时监控，无需机组停机进行检测，无机组状态限制，一旦发生隔膜漏气，该装置可以发出预警信号以提醒对隔膜进行及时的检查处理，可避免调节阀进一步失控而造成机组状态变化所引起的更大损失。本申请提供的检测器和调节阀装置单独工作，不涉及对调节阀本体敏感部件的改动，不影响阀门运行安全，适用性广泛。

附图说明

图1为本申请实施例的整体结构示意图。

图2为本申请实施例中密封组件的结构示意图。

图3为本申请实施例中检测器的结构示意图。

图4为本申请实施例中检测器的爆炸结构示意图。

图5为本申请实施例中连接管的结构示意图。

附图标记说明：

10、膜盒；110、上膜盒；1110、出气通道；120、下膜盒；130、膜腔；1310、上膜腔；1320、下膜腔；140、隔膜；20、密封组件；210、检测腔；220、检测件；230、上密封环；240、下密封环；250、密封槽；260、密封圈；270、安装槽；280、充气接口；30、检测器；310、壳体；3110、容纳腔；3120、出气口；320、进气通道；3210、进气口；330、连接管；340、压力仓；350、密封板；360、启闭件；40、报警器。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1和图2，图1示出了本申请一实施例中的用于检测隔膜漏气的调节阀装置的结构示意图，本申请一实施例提供的用于检测隔膜漏气的调节阀装置，包括膜盒10，膜盒10包括上膜盒110和下膜盒120，上膜盒110和下膜盒120对合设置，上膜盒110和下膜盒120之间具有膜腔130，膜腔130内设置有隔膜140，隔膜140被夹持在上膜盒110和下膜盒120之间，隔膜140将膜腔130分为上膜腔1310和下膜腔1320。上膜盒110和下膜盒120之间设置有密封组件20，密封组件20设置在上膜盒110和下膜盒120外侧的边缘。密封组件20呈环状，密封组件20与膜盒10之间存在检测腔210，密封组件20上设置有检测件220，检测件220至少一部分设置在检测腔210内，用于对检测腔210内压力进行检测。可以理解的是，检测件220在本实施例中具体为压力传感器。

通过检测件220对检测腔210内压力进行检测，能够判断上膜盒110和下膜盒120之间是否漏气，进而能够判断隔膜140是否出现破损或老化等问题，从而便于及时对隔膜140进行更换。

具体的，参阅图2，密封组件20包括上密封环230和下密封环240，上密封环230和下密封环240对合设置，上密封环230和下密封环240之间通过螺栓和螺母进行固定。上密封环230或下密封环240上一端开设有密封槽250，密封槽250内设置有密封圈260，密封圈260能够实现上密封环230与下密封环240之间的密封连接。上密封环230一端与上膜盒110的外壁贴合，下密封环240一端与下膜盒120的外壁贴合，上密封环230朝向上膜盒110的一侧和下密封环240朝向下膜盒120的一侧均开设有安装槽270，安装槽270内均安装有密封圈260，密封圈260能够与膜盒10接触。通过设置密封圈260，能够实现上密封环230和上膜盒110之间的密封连接，下密封环240和下膜盒120之间的密封连接，以保证检测腔210内的密封性，尽量避免因上密封环230与下密封环240之间、上密封环230与上膜盒110之间、下密封环240与下膜盒120之间漏气导致对检测结果的误判。具体的，在本实施例中，上密封环230、下密封环240与膜盒110之间采用0形环密封。

进一步的，参阅图2，为了确保密封组件20与膜盒10之间的密封效果，在上密封环230或下密封环240上设置充气接口280，充气接口280与检测腔210相连通。在安装完密封组件20后，并在调节阀开启前，通过充气接口280向检测腔210内充气，并根据检测件220判断检测腔210是否存在漏气的情况。若向检测腔210内充气后，检测件220未检测到检测腔210内压力明显上升，则判定存在漏气情况。待排除检测腔210存在漏气的情况后，再对隔膜140是否漏气进行检测。若调节阀运行期间，检测腔210内压力上升，则判定隔膜140漏气或上膜盒110和下膜盒120之间漏气，并根据压力上升速率判断气体泄漏量。

此外，参阅图1，为进一步判断是上膜盒110和下膜盒120之间漏气还是隔膜140漏气，在上膜盒110顶部设置出气通道1110，出气通道1110与膜腔130相连通。出气通道1110上设置有检测器30，检测器30在本实施例中具体为压力传感器，若检测器30检测到压力升高，则判定隔膜140发生泄漏或破损。若检测器30检测到压力无明显变化，且检测件220检测到压力无明显变化，则判定隔膜和膜盒10均不存在泄漏情况。若检测器30检测到压力无明显变化，但检测件220检测到压力上升，则判定上膜盒110和下膜盒120之间漏气。

具体的，参阅图3和图4，检测器30包括壳体310，壳体310内具有容纳腔3110，壳体310一端设置有进气通道320，进气通道320与容纳腔3110相连通，进气通道320上连接有连接管330，连接管330与容纳腔3110相连通，连接管330与进气通道320可拆卸连接，具体优选为螺纹连接，结合图1，连接管330与上膜盒110上的出气通道1110可拆卸连接，具体优选为螺纹连接。由于不同的调节阀上的出气通道1110尺寸可能不同，通过设置连接管330，连接管330一端与壳体310相适配，另一端可以根据不同尺寸的出气通道1110设置成不同的尺寸，能够根据不同尺寸的出气通道1110选择不同尺寸的连接管330，从而能够增强检测器30的适配性和通用性。

参阅图3和图4，进气通道320的侧壁上开设有进气口3210，进气口3210与容纳腔3110相连通，壳体310的侧壁上设置有出气口3120，出气口3120与容纳腔3110相连通。容纳腔3110内设置有压力仓340和密封板350，密封板350的侧壁与壳体310的内壁接触，且密封板350能够在外力作用下沿着壳体310的轴线方向移动。压力仓340在本实施例中具体为波纹管结构，压力仓340受到外力后能够产生可恢复的形变。结合图5，进气通道320内设置有启闭件360，启闭件360设置在进气口3210处，用于启闭进气口3210。启闭件360一端转动连接在连接管330的内壁上，启闭件360能够在外力的作用下绕转动轴线向连接管330内偏转。

可以理解的是，在本实施例中，进气口3210设置有若干个，且绕进气通道320圆周间隔设置，出气口3120也设置有若干个，且绕壳体310圆周间隔设置。启闭件360的数量与进气口3210的数量相对应，在本实施例中优选为四个，在其他实施例中可以为一个或一个以上，在此不作限定。通过设置若干个进气口3210和出气口3120，能够保证气体顺利进出容纳腔3110，进气口3210和出气口3120还能够平衡上膜腔1310与外部的压差。

当容纳腔3110内压力与外部压力一致时，密封板350处于容纳腔3110内最底部位置。当容纳腔3110内压力小于外部压力时，压力从进气口3210进入，外部气体将启闭件360推开，向容纳腔3110内进气。当容纳腔3110内部压力大于外部压力时，启闭件360处于关闭状态，内部气压将密封板350推起，容纳腔3110内气体从出气口3120排出。在调节阀运行期间，若顶部的检测器30感应到压力明显升高，则判定隔膜140破损或泄漏。

在本实施例中，参阅图3和图4，壳体310具有蓝牙功能，壳体310上设置有报警器40，报警器40包括报警灯和蜂鸣器，壳体310外部设置有总处理器（图中未展示），结合图2，总处理器与压力传感器和检测件220通讯连接。在其他实施例中，若设置有多个调节阀，每个调节阀上均设置有检测件220和检测器30，总处理器能够接收蓝牙传递信号覆盖范围内的所有匹配的检测件220和压力传感器，从而能够同时监测多个调节阀，并通过运算计算出调节阀是否存在泄漏。若发生泄漏，总处理器将信号传输至报警器40，报警灯和蜂鸣器同时发出警报，以提醒操作人员对隔膜140进行及时的检查处理，可避免调节阀进一步失控而造成机组状态变化所引起的更大损失。

在一些实施例中，还提供一种用于检测隔膜漏气的检测方法，包括如下步骤：

S1:安装密封组件20，将密封组件20密封安装在上膜盒110和下膜盒120之间，对调节阀基础数据进行校准，并将数据信息保存到总处理器；

S2:检测密封组件20的密封性，通过充气接口280向检测腔210内充气，检测件220检测检测腔210内的气压，若气压无明显升高，则说明密封组件20的密封性不佳，存在漏气的情况；

S3:检测隔膜140密封性，待排出密封组件20漏气的可能后，运行调节阀；

若运行期间，检测腔210内压力上升，则判定隔膜140边缘或膜盒10存在漏气的情况，并且能够根据检测件220检测到的压力上升速率判断泄漏量；

若运行期间调节阀的阀门不动或处于关闭状态，且膜盒10顶部的检测器30检测到压力升高或持续向外排气，则判定隔膜140发生泄漏或破损；

若运行期间调节阀的阀门处于开启状态，但是膜盒10顶部压力传感器与基础数据相比，压力明显上升，则判定隔膜140泄漏或破损；

S4:总处理器接收压力信号，并通过数据计算调节阀是否发生泄漏，若发生泄漏，总处理器将信号传输至报警器40，报警器40通过声光报警，以便操作人员及时对调节阀进行维修或更换处理。

本申请提供的用于检测隔膜漏气的检测器、调节阀装置和检测方法，能够实现对调节阀隔膜的实时监控，无机组状态限制，一旦发生隔膜漏气，该装置可以发出预警信号以提醒对隔膜进行及时的检查处理，可避免调节阀进一步失控而造成机组状态变化所引起的更大损失。本申请提供的检测器和调节阀装置单独工作，不涉及对调节阀本体敏感部件的改动，不影响阀门运行安全，适用性广泛。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于检测隔膜漏气的检测器，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔，所述壳体的一端设有与所述容纳腔相连通的进气通道，所述壳体上开设有与所述容纳腔相连通的出气口，所述进气通道上开设有与所述容纳腔相连通的进气口；

压力仓，设置在所述容纳腔内，所述压力仓能够产生可恢复的形变；

启闭件，设置在所述进气通道内，所述启闭件用于启闭所述进气口。

2.根据权利要求1所述的用于检测隔膜漏气的检测器，其特征在于，所述启闭件转动连接于所述进气通道，当所述进气通道的内部压力小于外部压力时，所述启闭件能够向所述壳体内偏转，以使外部气体进入所述壳体内。

3.根据权利要求1所述的用于检测隔膜漏气的检测器，其特征在于，所述进气通道的底部设置有连接件，所述连接件用于连接调节阀装置的膜盒，所述连接件与所述壳体可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的用于检测隔膜漏气的检测器，其特征在于，所述壳体上设置有报警器，所述检测器外部外接有总处理器，所述报警器与所述总处理器通讯连接。

5.一种用于检测隔膜漏气的调节阀装置，包括如权利要求1-4任意一项所述的用于检测隔膜漏气的检测器，其特征在于，包括：

膜盒，所述膜盒包括上膜盒和下膜盒，所述上膜盒和下膜盒对合设置，所述上膜盒和下膜盒内具有膜腔，所述上膜盒上开设有与所述膜腔相连通出气通道，所述出气通道用于连接所述检测器；

隔膜，设置在所述上膜盒和所述下膜盒之间的膜腔内；

密封组件，设置在所述上膜盒边缘和所述下膜盒边缘之间，所述密封组件与所述上膜盒和所述下膜盒之间具有检测腔；

检测件，至少一部分设置于所述检测腔内，以检测所述检测腔内的漏气情况。

6.根据权利要求5所述的用于检测隔膜漏气的调节阀装置，其特征在于，所述密封组件上设置有充气接口，所述充气接口与所述检测腔相连通，通过所述充气接口向所述检测腔充气，以检测所述密封组件的密封性。

7.根据权利要求5所述的用于检测隔膜漏气的调节阀装置，其特征在于，所述密封组件与所述膜盒接触的一面上开设有安装槽，所述安装槽内设置有密封环，所述密封环与所述膜盒接触。

8.根据权利要求5所述的用于检测隔膜漏气的调节阀装置，其特征在于，所述检测器与所述上膜盒可拆卸连接。

9.根据权利要求5所述的用于检测隔膜漏气的调节阀装置，其特征在于，所述检测件与所述总处理器通讯连接。

10.一种用于检测隔膜漏气的检测方法，包括如下步骤：

S1:将密封组件安装于调节阀，对所述调节阀的基础数据进行校准，并将数据信息储存于总处理器；

S2:向检测腔充气，使所述检测腔内压力上升，利用检测件判断所述检测腔内压力情况，并将信息输送至总处理器；

S3:排除所述密封组件漏气的可能性后，若调节阀不动或者关闭，检测器压力升高或持续向外排气，则判定隔膜发生泄漏或破损，检测器将信息输送至总处理器；

若调节阀开启，并将检测器数据与检验数据进行对比，若压力明显升高，则判定隔膜泄漏或破损，检测器将信息输送至总处理器；

S4:总处理器接收来自检测件和检测器压力信号，并通过数据计算调节阀是否发生泄漏，若发生泄漏，总处理器将信号传输至报警器。