CN206515021U - 用于密封件的泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于密封件的泄漏检测装置，所述泄漏检测装置包括：密封腔、压力调节装置、检测管路和压差传感器，其中所述泄漏检测装置还包括充气管路和压力传感器，所述充气管路与所述检测管路分离，且所述充气管路的一部分的体积能够被隔离。根据另一优选实施例，所述充气管路的直径比所述检测管路的直径大。利用本实用新型的泄漏检测方案，可以缩短检测时间、提高检测精度、提供检测稳定性和重复性。

Description

用于密封件的泄漏检测装置

技术领域

本实用新型涉及泄漏检测技术领域，尤其涉及一种用于密封件的泄漏检测装置。

背景技术

大量的容器类或腔体类工业产品一般对其密封性有具体的要求，如果出现泄漏问题，如漏油、漏气等，容易带来严重的生产事故。因此，在出厂之前需要进行泄漏检测。

对于整体密封的产品来说，因为没有可以充气的接口，通常放入密封腔内根据波义耳定律进行泄漏检测。在此类检测装置中，需要外接储气罐，以提供测量时需要的定量基础。根据不同的应用，所需储气罐的体积也不同。因此，为了测量各种不同规格或类型的密封产品，往往需要置备多种不同体积的储气罐，增加了生产成本。另外，现有的密封件泄漏检测方案一般是利用气源通过充气管路对储气罐充气，然后再对装有密封件的密封腔进行充气并检测各种气压参数而进行检测的。但是，现有的密封件泄漏检测装置中的检测回路和充气回路是同一个回路。公知的是，检测回路体积减小，检测精度会提高。所以，一般来说现有密封件泄漏检测装置的检测回路的管路直径会尽可能小，但随之而来的是充气时间较长和稳定时间变久，尤其是密封件体积较大时，储气罐和密封腔都需要较长的充气时间。所以，只能取两者的平衡，从而造成检测精度无法达到最高水准。

另外，在检测的时候往往需要反复充、放气，使得充气-检测回路产生热量，导致检测精度低、稳定性和重复性差。

因此，需要一种能够克服一个或多个上述缺陷的密封件泄漏检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有密封件泄漏检测装置中存在的至少一个问题，提出一种改进的用于密封件的泄漏检测装置，这种装置能够提高检测精度、缩短检测时间、提高检测稳定性和重复性、降低生产成本。

为此，根据本实用新型的一方面，提供了一种用于密封件的泄漏检测装置，所述泄漏检测装置包括：

密封腔，所述密封腔容纳所述密封件；

压力调节装置，所述压力调节装置用于以预定的压力给所述密封腔提供加压气体；

检测管路，所述检测管路的一端连接到所述密封腔，另一端连接到所述压力调节装置；

压差传感器，所述压差传感器通过压差管路连接到所述检测管路以感测所述检测管路内的气压随时间的变化；

其特征在于，所述泄漏检测装置还包括充气管路和设置在所述充气管路中的压力传感器，所述充气管路的一端连接到所述密封腔，另一端连接到所述压力调节装置，其中，所述充气管路与所述检测管路分离，且所述充气管路的一部分的体积能够被隔离。

优选地，所述充气管路的直径比所述检测管路的直径大。

优选地，所述泄漏检测装置还包括放气管路，所述放气管路用于排出所述密封腔内的气体。

优选地，所述泄漏检测装置还包括下列阀中的一个或多个：第一阀，所述第一阀设置在所述充气管路中，以用于打开或关闭所述压力调节装置通过所述充气管路与所述密封腔的气体连通；

第二阀，所述第二阀设置在所述检测管路中，以用于打开或关闭所述检测管路与所述密封腔之间的气体连通；

第三阀，所述第三阀设置在所述压差管路中，以用于打开或关闭所述压差管路中的一个分支；

第四阀，所述第四阀设置在所述检测管路中，以用于打开或关闭所述检测管路与所述压力调节装置之间的气体连通；

第五阀，所述第五阀设置在所述放气管路中，以用于打开或关闭所述密封腔与外界大气之间的气体连通；和

第六阀，所述第六阀设置在所述充气管路中，以用于隔离所述充气管路的能够被隔离的一部分的体积。

优选地，所述第一阀设置在所述充气管路中靠近所述密封腔的位置。

优选地，所述第二阀设置在所述检测管路中靠近所述密封腔的位置。

优选地，所述第四阀设置在所述检测管路和所述压差管路的连接处的靠近所述压力调节装置的一侧。

优选地，所述第六阀设置在所述充气管路和所述检测管路的连接处的靠近所述压力调节装置的一侧。

优选地，所述充气管路的直径是所述检测管路的直径的3-10倍。

优选地，所述泄漏检测装置还包括处理器或控制器，所述处理器或控制器用于处理所述压差传感器、所述压力传感器所检测的气压数据和/或控制各个阀的操作。

与现有的用于密封件的泄漏检测装置相比，本实用新型的用于密封件的泄漏检测装置省却了大量不同体积的储气罐，且省却了对储气罐进行充气的时间，使测试时间大大缩短。另外，充气时间大幅减少，也使检测回路的体积大幅减小，从而使检测精度得到有效的提高。另外，避免了对整个管路反复充气和放气，可以减少管路热量对于检测结果的影响。所以，通过对工装的简化、产生的热量和充气体积的优化，进一步提高了本实用新型的用于密封件的泄漏检测装置的精度、稳定性和重复性。

附图说明

下面参照附图来详细描述本实用新型的示例性实施例及进一步解释本实用新型，在附图中：

图1示出了根据本实用新型一实施例的用于密封件的泄漏检测装置的结构示意图；

图2示出了图1所示的泄漏检测装置中的各个阀和传感器的开关状态的时序图。

具体实施方式

下面结合附图及示例详细描述本实用新型的优选实施例。在本实用新型的优选实施例中，以用于密封件的压降法泄漏检测装置为例对本实用新型进行描述。但是，本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本实用新型形成任何限制，例如，本实用新型的泄漏检测装置可用于其他需要重复充、放气的密封件检测应用中。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了根据本实用新型一实施例的用于密封件的泄漏检测装置1的结构示意图。如图1所示，泄漏检测装置1包括密封腔32、压力调节装置31、检测管路12、压差管路15和压差传感器23。密封件2容纳在密封腔32内。压力调节装置31用于以预定的压力给密封腔32提供加压气体。检测管路12的一端连接到密封腔32，另一端连接到压力调节装置31。压差传感器23通过压差管路15连接到检测管路12，以感测检测管路12内的气体压力随时间的变化。一般来说，压力调节装置31可联接鼓风机、空气压缩机或压缩气瓶等气源。

本实用新型的泄漏检测装置1还包括充气管路11，该充气管路11的一端连接到密封腔32，另一端连接到压力调节装置31，其中充气管路11与检测管路12分离，且充气管路11的一部分的体积能够被隔离。另外，充气管路11的直径比检测管路12的直径大。优选地，充气管路11的直径是检测管路12的直径的3-10倍。当然，根据密封件的体积大小，也可以采用其他倍数关系的充气管路11和检测管路12。当采用本实用新型的泄漏检测装置1对产品进行检测时，可以先对充气管路11的能够被隔离的那一部分体积充气，再对密封腔32进行充气，然后利用检测管路12进行检测。

根据本实用新型的另一实施例，本实用新型的泄漏检测装置1还包括放气管路17，如图1所示，放气管路17例如在密封腔32处或充气管路11的邻近密封腔32的部分处与密封腔32气体连通，以排出密封腔32内的气体。

为了便于控制各管路或各部件之间的气体连通，本实用新型的泄漏检测装置1还包括设置在相应管路上的一个或多个阀，所述一个或多个阀包括下述阀中的一个或多个：

第一阀V1，该第一阀V1设置在充气管路11中，尤其是设置在靠近密封腔32的位置，以用于打开或关闭压力调节装置31通过充气管路11与密封腔32的气体连通；

第二阀V2，该第二阀V2设置在检测管路12中，尤其是设置在靠近密封腔32的位置，以用于打开或关闭检测管路12与密封腔32之间的气体连通；

第三阀V3，该第三阀V3设置在压差管路15中，以用于打开或关闭压差管路15中的一个分支；

第四阀V4，该第四阀V4设置在检测管路12中，尤其是设置在靠近压力调节装置31的位置，以用于打开或关闭检测管路12与压力调节装置31之间的气体连通；

第五阀V5，该第五阀V5设置在放气管路17中，以用于打开或关闭密封腔21与外界大气之间的气体连通；和

第六阀V6，该第六阀V6可移动地设置在充气管路11中，以用于隔离充气管路11的一部分的体积。如图1所示的实施例所示，通过移动第六阀V6的位置，能够调节并隔离充气管路11的位于第一阀V1和第六阀V6之间的一部分管路的体积。

根据本实用新型的另一实施例，第五阀V5设置在第一阀V1与密封腔32之间。根据本实用新型的又一实施例，第四阀V4设置在检测管路12和压差管路15的连接处的靠近压力调节装置31的一侧。根据本实用新型的进一步的实施例，第六阀V6设置在充气管路11与检测管路12的连接处的靠近压力调节装置31的一侧。虽然上文中给出了6个阀和具体的位置，但本领域技术人员可根据需要设置更多或更少的阀，且阀的位置也可以调整。

另外，根据本实用新型的另一实施例，本实用新型的泄漏检测装置1还可包括第一压力传感器21，该第一压力传感器21连接到充气管路11，尤其是在第一阀V1与密封腔32之间的位置，以用于测量密封腔32内的气压。根据本实用新型的另一实施例，本实用新型的泄漏检测装置1还可包括第二压力传感器22，该第二压力传感器22连接到充气管路11，尤其是在第一阀V1与第六阀V6之间的位置，以用于测量充气管路11的能够被隔离的一部分体积内的气压。当然，第一压力传感器21和第二压力传感器22也可以是一个传感器，或者也可以在相应管路的其他预期位置设置另外的压力传感器。

以上描述了本实用新型的泄漏检测装置1的结构，下面参照图2描述图1中所示出的各个阀、第一压力传感器21、第二压力传感器22和压差传感器23的工作配合状态。

图2示出了图1所示的泄漏检测装置中的各个阀和传感器的工作状态的时序图。如图2所示，在本实用新型的泄漏检测装置1工作时，一般包括如下八个阶段：

备检阶段P1，在该阶段中泄漏检测装置1处于准备进行检测的状态，其中压力调节装置31为充气管路11和检测管路12提供加压气体，但加压气体还没有被提供到密封腔32；

成罐阶段P2，在该阶段中使充气管路11的能够被隔离的一部分体积被断开气体连通，使该部分体积起到类似于现有检测装置中的储气罐的作用；

转移阶段P3，在该阶段中使充气管路11的之前被断开气体连通的能够被隔离的那一部分体积与密封腔32连通；

放气阶段P4，在该阶段中打开放气管路17，使转移到密封腔32内的加压气体排放到外界大气；

充气阶段P5，在该阶段中使加压气体经充气管路11到达密封腔32，并充气到预定的压力；

稳定阶段P6，在该阶段中充气管路11关闭，使加压气体在密封腔32和检测管路12形成的检测回路中达到气压稳定的状态；

检测阶段P7，在该阶段中，通过压差传感器23测量检测管路12中气压随时间的变化情况；

放气阶段P8，在该阶段中打开放气管路17，使密封腔32内的加压气体排放到外界大气。

从图2可以看出，第一阀V1、第二阀V2、第三阀V3、第四阀V4、第五阀V5和第六阀V6在各阶段中分别保持各自的打开状态O或关闭状态C，且第一压力传感器21、第二压力传感器22和压差传感器23也分别保持各自的打开状态O或关闭状态C。

下面参照图1和2详细描述本实用新型的泄漏检测装置在各个阶段中的工作过程。

参照图1和图2，在备检阶段P1中，密封件2被容纳在密封腔32内，压力调节装置31启动而提供加压气体，但由于第六阀V6打开、第一阀V1和第二阀V2被关闭，使得充气管路11中的加压气体充填了充气管路11，但没有供应到密封腔32。另外，在备检阶段P1中，第三阀V3和第四阀V4打开，使得压力调节装置31提供的加压气体充满检测管路12和压差传感器23的压差管路15，但也没有经检测管路12到达密封腔32。另外，第五阀V5打开，使得密封腔32通向外界大气。由此可以确定，加压气体充填了第一阀V1和第二阀V2的靠近压力调节装置31的一侧的管路。

同样参照图1和图2，在成罐阶段P2中，第四阀V4、第五阀V5和第六阀V6关闭。这样，充气管路11的在第一阀V1和第六阀V6之间的一部分体积被断开气体连通，形成类似现有检测装置中的储气罐的形式。此时利用第二压力传感器22测量该部分体积内的压力。由此可见，本实用新型的成罐阶段仅通过阀的切换即实现了类似于现有技术中的储气罐的功能。

接下来是转移阶段P3，在该阶段中第一阀V1打开，其他阀的状态不变，使得充气管路11的被断开气体连通的能够被隔离的那一部分体积内的加压气体转移到密封腔32内。此时，利用第二压力传感器22测量充气管路11内的压力，此压力可作为之后的泄漏计算的定量基础的参数之一。

在转移阶段之后是放气阶段P4，在该阶段中，第一阀V1关闭，第四阀V4、第五阀V5和第六阀V6打开，使密封腔32内气体排出到外界大气中，且充气管路11和检测管路11充填由压力调节装置31提供的加压气体。至此完成了类似于储气罐的功能，之后开始针对密封腔32内的气体压力进行检测。

对密封腔32进行充气，即开始充气阶段P5。在充气阶段中，第五阀V5关闭，第一阀V1打开，使压力调节装置31提供的加压气体充填容纳有密封件2的密封腔32。第二阀V2、第三阀V3、第四阀V4和第六阀V6保持不变。在该阶段中，第二阀V2保持关闭，但由于第四阀V4打开，且第二阀V2可设置在靠近密封腔32的位置，使得加压气体同样充填大部分的检测管路12。设置在充气管路11中的压力传感器21可以测量充气压力，当到达预定压力时，可以指示停止输送加压气体。

在将密封腔32充气到预定压力时，泄漏检测装置1进入稳定阶段P6。在稳定阶段中，第一阀V1和第四阀V4关闭，从而关闭压力调节装置31与密封腔32和检测管路12的气体连通，且压力调节装置31可以停止提供加压气体。同时第二阀V2打开，使检测管路12与密封腔32气体连通，且使整个检测回路内的气压达到稳定状态。因为第三阀V3仍然保持打开，所以压差传感器23的压差管路15的两个分支都与检测管路12连通，使得压差传感器23的两端保持平衡，从而获得参考气压。

在整个检测回路达到稳定之后，接下来泄漏检测装置1进入检测阶段P7。与上一阶段相比，第三阀V3关闭，其他阀保持不变，使压差传感器23的压差管路15的一个分支被切断而保持稳定阶段的气压，而另一分支仍然与检测管路12保持连通，例如，图1中所示的压差管路15的左侧管路。随着时间的变化，测量检测管路12中的气压变化，即密封腔32和检测管路12内的气压变化。根据波义耳定律，结合之前第二压力传感器22测量的压力，则可以计算出密封件的泄漏率。

为便于对测量数据的处理，压差传感器23测量到的数据可以传送给处理器或控制器(未示出)，所述处理器或控制器可以包括在泄漏检测装置1中，也可以是分离设置的或远程设置的。另外，处理器或控制器也可通过程序化设置来控制各个阀的打开或关闭。

在经过一段时间的检测之后，可计算出密封件2的泄漏率。之后，泄漏检测装置1开始进入放气阶段P8。在放气阶段中，第二阀V2关闭，第五阀V5打开，使密封腔32内的加压气体通过放气管路17排出到外界大气。另外，第三阀V3和第四阀V4可打开，使检测管路12、充气管路11和压差管路15充填由压力调节装置31提供的加压气体。此时，充气管路11、检测管路12和压差管路15中仍充填着较多的加压气体，在下一次检测时，不需要压力调节装置31对这些管路进行重复的充、放气。在将密封腔32内的气体排出之后，可以移除密封件2，使泄漏检测装置1转入下一次检测的备检阶段P1。

从以上描述可以了解本实用新型的泄漏检测装置的结构和操作过程。下面简要描述使用本申请的泄漏检测装置对密封件2进行泄漏检测的方法。

首先，将密封件2容纳在密封腔32内；

利用压力调节装置31向充气管路11的能够被隔离的一部分体积提供加压气体，并测量气体压力；

使充气管路11的能够被隔离的一部分体积内的加压气体转移到密封腔32内，并测量气体压力；

关闭充气管路11，排出密封腔32内的气体；

连通充气管路11与密封腔32，并利用压力调节装置31向密封腔32提供加压气体，使密封腔32内的气体压力达到预定压力。

关闭充气管路11与密封腔32的气体连通，并且使密封腔32和检测管路12气体连通；

通过压差传感器23测量检测管路12内的气压随时间的变化，以计算出密封件的泄漏率；

使密封腔32放气，移除密封件2。

因在所述密封腔32放气的过程中，第一阀V1和第二阀V2关闭，第三阀V3、第四阀V4和第六阀V6打开，使充气管路11和检测管路12中充填由压力调节装置31提供的加压气体，所以，等放气完毕即可更换被检测的密封件，使泄漏检测装置1进入备检阶段。

以上简要描述了本实用新型的泄漏检测方法，但本领域技术人员应当理解，在各个步骤中可以手动或自动地操作各个阀，以打开或关闭相应的管路。

利用本实用新型的用于密封件的泄漏检测装置，因为充气管路与检测管路是分离的，且使用一部分充气管路的体积来代替储气罐，并使该部分充气管路的体积可根据需要进行调节并隔离，从而省却了大量不同体积的储气罐，降低成本，且省却了对储气罐进行充气的时间。另外，本实用新型的用于密封件的泄漏检测装置中的充气管路的直径比检测管路的直径大，在充气阶段可以利用大直径的充气管路对工装(如，密封腔)进行大气流充气，所以，充气时间大幅减少，使测试时间可缩短50％以上。

另外，因为使充气管路与检测管路分离，所以检测回路的体积大幅减小，使得检测精度明显提升，可达50％～80％。另外，避免了对整个管路反复充气和放气，可以减少管路热量对于检测结果的影响。所以，通过对工装的简化、产生的热量和充气体积的优化，进一步提高了本实用新型的用于密封件的泄漏检测装置的精度、稳定性和重复性，例如，稳定性可提高30％

以上结合具体实施例对本实用新型进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本实用新型的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种用于密封件(2)的泄漏检测装置(1)，所述泄漏检测装置包括：

密封腔(32)，所述密封腔(32)容纳所述密封件(2)；

压力调节装置(31)，所述压力调节装置(31)用于以预定的压力给所述密封腔(32)提供加压气体；

检测管路(12)，所述检测管路(12)的一端连接到所述密封腔(32)，另一端连接到所述压力调节装置(31)；

压差传感器(23)，所述压差传感器(23)通过压差管路(15)连接到所述检测管路(12)以感测所述检测管路(12)内的气压随时间的变化；

其特征在于，所述泄漏检测装置(1)还包括充气管路(11)和设置在所述充气管路(11)中的压力传感器(21；22)，所述充气管路(11)的一端连接到所述密封腔(32)，另一端连接到所述压力调节装置(31)，其中，所述充气管路(11)与所述检测管路(12)分离，且所述充气管路(11)的一部分的体积能够被隔离。

2.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述充气管路(11)的直径比所述检测管路(12)的直径大。

3.根据权利要求1或2所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述泄漏检测装置还包括放气管路(17)，所述放气管路(17)用于排出所述密封腔(32)内的气体。

4.根据权利要求3所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述泄漏检测装置还包括下列阀中的一个或多个：

第一阀(V1)，所述第一阀(V1)设置在所述充气管路(11)中，以用于打开或关闭所述压力调节装置(31)通过所述充气管路(11)与所述密封腔(32)的气体连通；

第二阀(V2)，所述第二阀(V2)设置在所述检测管路(12)中，以用于打开或关闭所述检测管路(12)与所述密封腔(32)之间的气体连通；

第三阀(V3)，所述第三阀(V3)设置在所述压差管路(15)中，以用于打开或关闭所述压差管路(15)中的一个分支；

第四阀(V4)，所述第四阀(V4)设置在所述检测管路(12)中，以用于打开或关闭所述检测管路(12)与所述压力调节装置(31)之间的气体连通；

第五阀(V5)，所述第五阀(V5)设置在所述放气管路(17)中，以用于打开或关闭所述密封腔(32)与外界大气之间的气体连通；和

第六阀(V6)，所述第六阀(V6)设置在所述充气管路(11)中，以用于隔离所述充气管路(11)的能够被隔离的一部分的体积。

5.根据权利要求4所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述第一阀(V1)设置在所述充气管路(11)中靠近所述密封腔(32)的位置。

6.根据权利要求4所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述第二阀(V2)设置在所述检测管路(12)中靠近所述密封腔(32)的位置。

7.根据权利要求4所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述第四阀(V4)设置在所述检测管路(12)和所述压差管路(15)的连接处的靠近所述压力调节装置(31)的一侧。

8.根据权利要求4所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述第六阀(V6)设置在所述充气管路(11)和所述检测管路(12)的连接处的靠近所述压力调节装置(31)的一侧。

9.根据权利要求2所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述充气管路(11)的直径是所述检测管路(12)的直径的3-10倍。

10.根据权利要求1或2所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述泄漏检测装置还包括处理器或控制器，所述处理器或控制器用于处理所述压差传感器(23)、所述压力传感器(21；22)所检测的气压数据和/或控制各个阀的操作。