CN203719846U - 一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统，包括示踪气体源、示踪气体充气阀、压力传感器、检测箱、检漏阀、回流阀、气体检漏仪及取样空间，所述取样空间通过管道连接有一清洗气体源，该清洗气体源与取样空间之间的管道上设置有清洗气体充气阀；且所述检测箱还通过管道连接有一排气部件。本实用新型创新性地采用清洗气体对气体检漏系统的取样空间进行清洗并可通过气体检漏仪实时监控取样空间的示踪气体浓度，稳定取样空间的基准本底指标，能避免气体检测系统的本底噪音水平超标从而影响系统运行的稳定性，提高系统的运行效率。

Description

一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统

技术领域

本实用新型涉及气体检漏系统，具体涉及提供稳定基准本底指标的气体检漏系统。

背景技术

气体检测技术应用范围较广，其中比较典型的是采用一种气体检漏系统对待检工件进行气密性检测。现有的气体检漏系统外部结构见图4，其包括有机架、示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器、检测箱3、检漏阀4、回流阀5及气体检漏仪6几个主要部件，按检测方法一般分为两种，即箱式气体检漏系统和气罩式气体检漏系。

箱式气体检漏技术一般是用卤素气体、氢气或氦气等气体作为示踪气体，将示踪气体充入待检工件10内部，用气体检漏仪6探测待检工件10外部示踪气体的浓度，如果探测到的示踪气体信号超过气体检漏仪6设定值，表明待检工件有泄漏。

箱式气体检漏系统可分为真空箱式气体检漏系统和大气箱式气体检漏系统，大气箱式气体检漏系统工作原理结构简图如附图1所示，图中1为示踪气体源、2为示踪气体充气阀、3为检测箱、10为待检工件、4为检漏阀、5为回流阀、6为气体检漏仪，待检工件10被放在检测箱3内，待检工件10与示踪气体源1通过连接管道相连；检测时，检测箱3的门关闭后，连接待检工件10的示踪气体充气阀2打开，示踪气体被充到待检工件10内，压力传感器检测待检工件10内的充气压力达到一定值后，操作示踪气体充气阀2关闭，同时检漏阀4和回流阀5打开，如果待检工件10有泄漏，待检工件10内的气体会在压差的作用下从漏孔溢出并进入检测箱3里，气体检漏仪6从检测箱3里取样，并根据获得的示踪气体信号大小判断工件泄漏是否超标。

对于真空箱式气体检漏系统（见图2），有真空泵7与真空阀8与检测箱3连接，在示踪气体充注前，对检测箱3抽真空；对于大气箱式气体检漏系统（见图1），无需对检测箱抽真空。

而气罩式气体检漏系统也是用卤素气体、氢气或氦气等气体作为示踪气体，将示踪气体充入检测箱（即气罩）内，用气体检漏仪探测待检工件内部示踪气体的浓度，如果探测到的示踪气体指标超过气体检漏仪设定值，表明待检工件有泄漏。

上述气罩式气体检漏系统工作原理如附图3所示，图中1为示踪气体源、2为示踪气体充气阀、3为检测箱（即气罩）、10为待检工件、16为工件接管、4为检漏阀、5为回流阀、6为气体检漏仪。待检工件10被放在检测箱3内，通过工件接管16与检漏阀4、回流阀5及气体检漏仪6连接，检测箱3与示踪气体源1通过连接管道相连；检测箱3的门关闭后，示踪气体充气阀2打开，示踪气体被充到检测箱3内；当压力传感器检测到检测箱3充气压力达到一定值后，示踪气体充气阀2关闭，检漏阀4和回流阀5打开，如果待检工件10有泄漏，检测箱3（即气罩）内的气体在压差的作用下从工件漏孔溢入待检工件里，气体检漏仪6从待检工件10的内部空间里取样，并根据获得的示踪气体信号大小判断工件泄漏是否超标。

箱式或气罩式气体检漏系统的主要特点是检漏精度高，生产节拍快，操作简单。

箱式气体检漏系统的取样空间9为检测箱3空间及其与气体检漏仪6连接的相关管道空间，气罩式气体检漏系统的取样空间9为待检工件10的内部空间、工件接管16及其与气体检漏仪连接的相关管道空间，箱式或气罩式气体检漏系统在示踪气体充注前，干净的取样空间9内气体为基准本底，而检测后残留在取样空间9中的示踪气体信号称作本底噪音，本底噪音中的示踪气体可能从气体检漏系统自身漏入取样空间，或是前次检测的残留积累，示踪气体本底噪音会随着系统的重复运行越积越高，当本底噪音超过一定水平，会导致检漏仪无法正常运行，甚至造成检测结果的误判，现有技术不能有效消除示踪气体的残留积累，通常需要通过反复空机运行来消除本底噪音的影响，设备运行效率低下，造成能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种可以有效清除取样空间的本底噪音、提供稳定基准本底指标环境的气体检漏系统。其能避免气体检测系统的本底噪音水平超标从而影响系统运行的稳定性，提高系统的运行效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统，包括示踪气体源、示踪气体充气阀、压力传感器、检测箱、检漏阀、回流阀、气体检漏仪及取样空间，所述取样空间通过管道连接有一清洗气体源，该清洗气体源与取样空间之间的管道上设置有清洗气体充气阀；且所述检测箱还通过管道连接有一排气部件。

进一步，本气体检漏系统还包括一控制装置，该控制装置包括：

可编程控制器，其分别与示踪气体源、示踪气体充气阀、压力传感器、检漏阀、回流阀、气体检漏仪、清洗气体源、清洗气体充气阀及排气部件电连接；

操作显示屏，其与可编程控制器电连接；

外部通信接口，其与可编程控制器电连接。

进一步具体，所述清洗气体源为纯氮气源，或为纯氩气源。

当所述气体检漏系统为大气箱式气体检漏系统或为气罩式气体检漏系统时，所述排气部件为一排气阀。

当所述气体检漏系统为真空箱式气体检漏系统时，所述排气部件为通过管道串接的真空阀及真空泵。

本实用新型创新性地采用清洗气体对气体检漏系统的取样空间进行清洗并可通过气体检漏仪实时监控取样空间的示踪气体浓度，稳定取样空间的基准本底指标，能避免气体检测系统的本底噪音水平超标从而影响系统运行的稳定性，提高系统的运行效率。

附图说明

图1为现有大气箱式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图2为现有真空箱式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图3为现有气罩式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图4为现有气体检漏系统外部结构立体示意图。

图5为本实用新型所述气体检漏系统外部结构立体示意图。

图6为本实用新型所述增加清洗气体充入以稳定本底的大气箱式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图7为本实用新型所述增加清洗气体充入以稳定本底的真空箱式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图8为本实用新型所述增加清洗气体充入以稳定本底的气罩式气体检漏系统的工作原理结构简图。

图9为本实用新型所述大气箱式气体检漏系统和气罩式气体检漏系统的控制原理框图。

图10为本实用新型所述真空箱式气体检漏系统的控制原理框图。

以下通过附图和具体实施方式来对本实用新型作进一步描述：

具体实施方式

气体检漏系统分为箱式气体检漏系统和气罩式气体检漏系统，箱式气体检漏系统的取样空间9为检测箱3空间及其与气体检漏仪6连接的相关管道空间，气罩式气体检漏系统的取样空间9为待检工件10的内部空间、工件接管16及其与气体检漏仪6连接的相关管道空间，箱式或气罩式气体检漏系统在示踪气体充注前，干净的取样空间9内气体为基准本底，而检测后残留在取样空间9中的示踪气体称作本底噪音，本底中的示踪气体可能从气体检漏系统自身漏入取样空间9，或是前次检测的残留积累，示踪气体本底噪音会随着系统的运行越积越高，当本底噪音超过一定水平，会导致气体检漏仪6无法正常运行，甚至造成检测结果的误判。而本实用新型方法是通过充入清洗气体且实时监控示踪气体的浓度恢复至基准本底指标水平，从而实现稳定气体检漏系统取样空间本底、保证气体检漏仪正常运行和检测结果正确的目的。

如图5至10所示，为实现本实用新型所述对本底噪音清除，以稳定基准本底指标，本实用新型所述的气体检漏系统结构如下：

一种气体检漏系统，包括示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检测箱3、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6及取样空间9，所述取样空间通过管道连接有一清洗气体源12，该清洗气体源12与取样空间9之间的管道上设置有清洗气体充气阀13；且所述检测箱3还通过管道连接有一排气部件14。

进一步，本气体检漏系统还包括一控制装置15，该控制装置包括

可编程控制器151，其分别与示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、清洗气体源12、清洗气体充气阀13及排气部件14电连接；

操作显示屏152，其与可编程控制器151电连接；

外部通信接口153，其与可编程控制器151电连接，用于与外部设备连接以交换数据，实现联网监控和管理。

进一步具体，所述清洗气体源为纯氮气源，或为纯氩气源。

本实用新型所述的一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统，通过以下方法步骤实现提供稳定基准本底指标。

A：在气体检漏系统进行气体检漏工作开始前或完成后，对气体检漏系统的取样空间9充入清洗气体；

B：对取样空间9实施排气；

C：以气体检漏仪6实时检测取样空间9中示踪气体的浓度变化；

D：当气体检漏仪6监测到取样空间9中示踪气体的浓度恢复至基准本底指标后，停止对取样空间9充入清洗气体和停止排气。

进一步，所述清洗气体为纯氮气，或为纯氩气。

当所述气体检漏系统为大气箱式气体检漏系统或为气罩式气体检漏系统时，在取样空间9充入清洗气体的同时进行排气。

当气体检漏系统为真空箱式气体检漏系统时，对取样空间9脉冲充入清洗气体及对取样空间9脉冲抽真空排气，且充入清洗气体和抽真空排气相互间隔交替进行，其过程是，先充入清洗气体一段时间后停止充入，然后启动抽真空排气，抽真空后，停止抽真空排气，然后继续启动充入清洗气体，如此经过多次循环，通过气体检漏仪6实时监控示踪气体浓度是否恢复至基准本底指标。

上述步骤A中，在气体检漏系统进行气体检漏工作前或后，对气体检漏系统的取样空间9充入清洗气体。其说明的是在气体检漏系统需要干净本底的任何时候，无论是气体检漏工作前或后，只要是需要的时候都可以采取对气体检漏系统的取样空间9充入清洗气体以稳定基准本底指标。

实施例1

如图5、6和9，所述气体检漏系统为大气箱式气体检漏系统，其包括示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、检测箱3、取样空间9、清洗气体源12、清洗气体充气阀13及排气部件14，大气箱式气体检漏系统的取样空间9为检测箱3空间及其与气体检漏仪6连接的相关管道空间，所述清洗气体源12通过清洗气体充气阀13及相关管道连接到检测箱3空间；所述排气部件14为排气阀141，其通过相关管道连接到检测箱3空间，如图6所示。

所述大气箱式气体检漏系统还包括一控制装置15，该控制装置包括：可编程控制器151、操作显示屏152及外部通信接口153。

如图9所示，可编程控制器151分别与示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、排气阀141、操作显示屏152及外部通信接口153电连接。可编程控制器151根据压力传感器11及气体检漏仪6的相关数据，结合预设的数据进行对比和处理后，发出执行信号至示踪气体源1、示踪气体充气阀2、检漏阀4、回流阀5、清洗气体源12、清洗气体充气阀13及排气阀141进行协调配合工作。

以下通过具体工作原理来对本实用新型所述大气箱式气体检漏系统作进一步说明：

本实用新型所述的示踪气体为卤素气体、氢气或氦气，而清洗气体为纯氮气或纯氩气。如图6和10所示，待检工件10被放在检测箱3内，待检工件10与系统通过接头或夹具连接，待检工件10与示踪气体源1、示踪气体充气阀2通过连接管道相连；检测箱3与清洗气体源12、清洗气体充气阀13及排气阀141通过管道相连，且检测箱3通过管道与检漏阀4、回流阀5及气体检漏仪6相连。检测箱3的门关闭后，可编程控制器151发出指令使示踪气体充气阀2打开，示踪气体被充到待检工件10内；当压力传感器11检测到充气压力达到一定值后，可编程控制器151通知示踪气体充气阀2关闭，检漏阀4和回流阀5打开，如果待检工件10有泄漏，待检工件10内的示踪气体会在压差的作用下从漏孔溢出并进入检测箱3里，气体检漏仪6从检测箱3里取样，并根据获得的示踪气体信号大小判断工件泄漏是否超标，检测完成后，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气阀13打开，把清洗气体充到检测箱3内，检测箱3内的混合气体通过排气阀141排到箱外，气体检漏仪6实时监测检测箱3内的示踪气体浓度变化情况，当示踪气体浓度恢复到达标浓度时，冲洗过程完成，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气、排气阀141、检漏阀4和回流阀5关闭，一个工作循环完成。

实施例2

如图5、7和10，所述气体检漏系统为真空箱式气体检漏系统，其包括示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、检测箱3、取样空间9、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、真空阀8及真空泵7，真空箱式气体检漏系统的取样空间9为检测箱3空间及其与气体检漏仪6连接的相关管道空间，所述清洗气体源12通过清洗气体充气阀13及相关管道连接到检测箱3空间；所述真空阀8及真空泵7为排气部件14（与实施例1不同，实施例1的排气部件14为排气阀141），其通过联通管道连接到检测箱3空间，如图7所示。

所述真空箱式气体检漏系统还包括一控制装置，该控制装置包括：可编程控制器151、操作显示屏及外部通信接口。

如图10所示，可编程控制器151分别与示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、真空阀8、真空泵7、操作显示屏152及外部通信接口153电连接。可编程控制器151根据压力传感器11及气体检漏仪6的相关数据，结合预设的数据进行对比和处理后，发出执行信号至示踪气体源1、示踪气体充气阀2、检漏阀4、回流阀5、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、真空阀8及真空泵7进行协调配合工作。

以下通过具体工作原理来对本实用新型所述真空箱式气体检漏系统作进一步说明：

本实用新型所述的示踪气体为卤素气体、氢气或氦气，而清洗气体为纯氮气或纯氩气。如图7和10所示，待检工件10被放在检测箱3内，待检工件10与系统通过接头或夹具连接，待检工件10与示踪气体源1及示踪气体充气阀2通过连接管道相连；检测箱3与清洗气体源12、清洗气体充气阀13通过管道相连，检测箱3通过管道与检漏阀4、回流阀5及气体检漏仪6相连，且检测箱3通过管道与真空阀和真空泵连接。检测箱3的门关闭后，可编程控制器151通知真空阀8及真空泵7打开对检测箱3抽真空，抽真空后，可编程控制器151通知真空阀8及真空泵7关闭并发出指令使示踪气体充气阀2打开，示踪气体被充到待检工件10内；当压力传感器11检测到充气压力达到一定值后，可编程控制器151通知示踪气体充气阀2关闭，并通知检漏阀4和回流阀5打开，如果待检工件10有泄漏，待检工件10内的示踪气体会在压差的作用下从漏孔溢出并进入检测箱3里，气体检漏仪6从检测箱3里取样，并根据获得的示踪气体信号大小判断工件泄漏是否超标，检测完成后，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气阀13打开，把清洗气体充到检测箱3内，然后可编程控制器151通知真空阀8及真空泵7抽真空，把检测箱3内的混合气体通过排到箱外，然后真空阀8及真空泵7关闭，气体检漏仪6实时监测检测箱3内的示踪气体浓度变化情况，其中充入清洗气体和抽真空均为脉冲动作，充入清洗气体和抽真空排气相互间隔交替进行，其过程是，先充入清洗气体一段时间后停止充入，然后启动抽真空排气，抽真空后，停止抽真空排气，然后继续启动充入清洗气体，如此经过多次循环，当示踪气体浓度恢复到达标浓度时，冲洗过程完成，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气阀13、真空阀8、真空泵7、检漏阀4和回流阀5关闭，一个工作循环完成。

实施例3

如图5、8和9所示，所述气体检漏系统为气罩式气体检漏系统，其包括示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、检测箱3（即气罩）、取样空间9、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、排气部件14及工件接管16，气罩式气体检漏系统的取样空间9为待检工件10的内部空间、工件接管16及其与气体检漏仪6和系统连接的相关管道空间，所述清洗气体源12通过清洗气体充气阀13及相关管道连接到工件接管16；所述排气部件14为排气阀141，其通过联通管道连接到检测箱3（即气罩），如图8所示。

所述气罩式气体检漏系统还包括一控制装置15，该控制装置包括：可编程控制器151、操作显示屏152及外部通信接口153。

如图9所示，可编程控制器151分别与示踪气体源1、示踪气体充气阀2、压力传感器11、检漏阀4、回流阀5、气体检漏仪6、清洗气体源12、清洗气体充气阀13、排气阀141、操作显示屏152及外部通信接口153电连接。可编程控制器151根据压力传感器11及气体检漏仪6的相关数据，结合预设的数据进行对比和处理后，发出执行信号至示踪气体源1、示踪气体充气阀2、检漏阀4、回流阀5、清洗气体源12、清洗气体充气阀13及排气阀141进行协调配合工作。

以下通过具体工作原理来对本实用新型所述气罩式气体检漏系统作进一步说明：

本实用新型所述的示踪气体为卤素气体、氢气或氦气，而清洗气体为纯氮气或纯氩气。如图8和9所示，待检工件10被放在检测箱3（即气罩）内，待检工件10与系统通过接头或夹具连接，检测箱3（即气罩）与示踪气体源1及示踪气体充气阀2通过连接管道相连；待检工件10内部空间与清洗气体源12、清洗气体充气阀13、排气阀141通过管道相连，且待检工件10内部空间通过工件接管16、相关管道及检漏阀4、回流阀5与气体检漏仪6连接。检测箱3（即气罩）的门关闭后，可编程控制器151发出指令使示踪气体源1及示踪气体充气阀2打开，示踪气体被充到检测箱3（即气罩）内；当压力传感器11检测到充气压力达到一定值后，可编程控制器151通知示踪气体充气阀2关闭，检漏阀4和回流阀5打开，如果待检工件10有泄漏，检测箱3（即气罩）内的示踪气体会在压差的作用下从漏孔溢出并进入待检工件10内部空间里，气体检漏仪6从待检工件10内部空间里取样，并根据获得的示踪气体信号大小判断工件泄漏是否超标，检测完成后，将工件取出后，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气阀13打开，把清洗气体充到工件接管16，把工件接管16内的混合残余示踪气体赶出至检测箱3（即气罩）内，并且通过排气阀141排到箱外，气体检漏仪6实时监测工件接管16内的示踪气体浓度变化情况，当示踪气体浓度恢复到达标浓度时，冲洗过程完成，可编程控制器151通知清洗气体源12、清洗气体充气、排气阀141、检漏阀4和回流阀5关闭，一个工作循环完成。

本实用新型创新性地采用清洗气体对气体检漏系统的取样空间进行清洗并实时监控取样空间的示踪气体浓度，稳定取样空间的本底环境，为气漏检测系统提供干净、稳定的本底环境，能避免气体检测系统的本底噪音水平超标从而影响系统运行的稳定性，提高系统的运行效率。

Claims (5)

1.一种提供稳定基准本底指标的气体检漏系统，包括示踪气体源、示踪气体充气阀、压力传感器、检测箱、检漏阀、回流阀、气体检漏仪及取样空间，其特征在于：所述取样空间通过管道连接有一清洗气体源，该清洗气体源与取样空间之间的管道上设置有清洗气体充气阀；且所述检测箱还通过管道连接有一排气部件。

2.根据权利要求1所述的气体检漏系统，其特征在于：还包括一个控制装置，该控制装置包括：

可编程控制器，其分别与示踪气体源、示踪气体充气阀、压力传感器、检漏阀、回流阀、气体检漏仪、清洗气体源、清洗气体充气阀及排气部件电连接；

操作显示屏，其与可编程控制器电连接；

外部通信接口，其与可编程控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的气体检漏系统，其特征在于：所述清洗气体源为纯氮气源，或为纯氩气源。

4.根据权利要求1所述的气体检漏系统，其特征在于：当所述气体检漏系统为大气箱式气体检漏系统或为气罩式气体检漏系统时，所述排气部件为一排气阀。

5.根据权利要求1所述的气体检漏系统，其特征在于：当所述气体检漏系统为真空箱式气体检漏系统时，所述排气部件为通过管道串接的真空阀及真空泵。