一種壓力容器氣密性檢測方法和裝置的製作方法

2023-05-22 06:07:41 1

專利名稱：一種壓力容器氣密性檢測方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於應用流體或真空對結構部件的流體密封性的測試技術領域，具體涉 及到一種用於壓力容器氣密性測量的傳感器，提供一種高精度的、簡便的氣密性測 量方法和途徑。
背景技術：
壓力容器的安全使用是一個全社會關注的問題，控制安全使用的途徑之一就是 容器的氣密性檢測，尤其對於液體容器和氣體容器它的氣密性測量則尤為重要。而 現有的壓力容器氣密性檢測主要採用浸水法和金屬探傷法進行測量。浸水法就是將 被測容器浸入水中，再在容器內部打入一定壓力的氣體，監測在容器表面是否有氣 泡產生或溢出。這些測量方法都是需要人工配合使用肉眼觀測確定結果，不但測量 的精度低、隨意性大，且許多容器的氣密性測量只能採用抽檢性的觀懂方法，不能 實現對全部容器的檢測。即使有些容器採用了金屬探傷的測量方法也不能保證氣密
性的測量結果。中國專利申請案200410016243.0提出了《一種容器或(和)管道系 統的高精度檢漏測試方法》，它採用的是在真空技術領域中早已公知的滷素探測儀 進行檢漏，這不僅沒有任何新穎性，而且對環境也會有所汙染。中國專利申請案 200410080221.0《一種液體壓力管道洩漏檢測方法及裝置》採取用噪聲信號作為檢 測信號，其靈敏度顯然不可能很高。中國專利200520103073.乂《高精度微量氣體洩
漏檢測裝置》，雖然它也採用了對比裝置，但它主要使用一個帶活塞位移傳感器的 容積補償汽缸來測定被測密封件的洩漏量。由於它忽略了被測密封件的洩漏是一個 連續的、動態的過程，而且洩漏速率隨著壓力增加而增大，呈現非線性關係，用該
專利的方法不可能達到他們預期的效果，故該方法並不可行。

發明內容
針對現有氣密性檢測的上述情況和諸多問題，本發明的目的在於尋求一種可用於 壓力容器的新型氣密性檢湖仿法及相應的檢測設備，它能夠用於各種高低壓容器的氣 密性檢測，檢測效率大幅度提高，從而可滿足生產廠家和檢測部門對氣密性檢測的要 求，且檢測方法本身安全可靠、實用快捷、適用範圍廣。使用電子測量的方法對壓力 容器進行氣密性檢測是壓力容器安全使用的必然結果，它可有效地提高監測精度和檢 測效率，保證壓力容器的使用安全。
本發明提出了一種壓力容器氣密性檢測方法，採用不洩漏的對比容器，其特徵在 於通過對待測容器和對比容器施加以額定壓力一定倍數的水壓和氣壓，在一定的時間 範圍內測量兩者的壓差變化，當觀幌的壓差發生變化時即可反應出容器的氣密性出現 問題
1) 首先對被觀熔器和對比容器打入一定壓力的水量，施加的壓力以大於額定壓 力同時又不影響容器使用的物理特性為參考值， 一般為容器允許的最高壓；
2) 由差壓變送器、壓力變送器、輔助與保護機構、以及對比容器組成的測量體 系同時對壓力進行檢測；
3) 變送器的輔助與保護機構是由高壓控制閥、壓力開關組成，當差壓變送器的 兩端壓力差大於其量程範圍時，壓力開關的輸出信號控制高壓閥，使差壓變送器的兩 端壓力短路；
4) 保護機構由可編程序控制器或單片機控制高壓控制閥來完成，即直接控制高 壓控制閥的導通，使差壓變送器兩端壓力短路。
本發明還提出了一種為實施壓力容器氣密性檢測方法的檢測裝置，包括對比容 器、高壓控制閥和控制電路，其特徵在於-
(1 )在對比容器同待測容器之間以及該兩個容器同高壓泵之間均安置有高壓控
(2) 對比容器和待壩熔器之間的高壓控制閥上接有控制高壓控制閥的差壓變送 器和由其控制的反饋連鎖，以及由差壓變送器通過檢測電路、可編程雜制器構成的 控制電路；
(3) 在高壓泵同對比容器之間的高壓控制閥上接有壓力變送器和由壓力變送器 通過檢測電路、可編禾驕控制器構成的控制電路
本發明的壓力容器氣密性檢測裝置，當用於檢測高壓管道的氣密性時，需要略作 改變，它包括對比容器、高壓控制閥和控制電路，其特徵在於-
(1) 在對比容器同高壓管道之間安置有兩個高壓控制閥；
(2) 對比容器和高壓管道之間的高壓控制閥上接有控制高壓控制閥的差壓變送器 和由其控制的反t髓鎖，以及由差壓變送器通過檢測電路、可編禾驕控制器構成的控 制電路；
(3) 在高壓管道同對比容器之間的高壓控制閥上接有壓力變送器和由壓力變送器 通過檢測電路、可編程序控制器構成的控制電路
本發明的壓力容器氣密檢測方法，其具體檢測過程分兩個階段來完成-
(1) 第一階段為升壓過程由壓力變送器來完成，主要檢測較大的壓力洩漏。當 升壓過程中開啟保護機構，打開高壓閥F,，開啟壓力泵，對被測容器和對比容器同時 升壓。若被測容器出現洩漏時，其壓力則不可能達到預定的壓力值，由壓力變送器可 記錄洩壓{|;
(2) 第二階段為保壓過程由差壓變送器、比較室、高壓控制閥、以及輔助與保 護機構來完成，主要測量較小的壓力洩漏。當壓力達到設定的最高壓時，關閉壓力泵， 關閉高壓閥F,、 F2。此時測量對比容器與被測容器之間的壓差，若被測容器無洩漏則
差壓無變化；否則所出現相應的差壓變化，便反應出容器的洩漏情況。 本發明的壓力容器氣密性檢測方法和裝置其主要特點是
1) 具有自動保護功能。輔助與保護機構的主要作用是保護差壓變送器，當差壓 變送器兩端的壓差大於差壓變送器的量程時，直接將兩端連通；
2) 具有可測任意值的壓力洩漏情況。檢測的最高壓由壓力變送器決定，檢測的 壓力變化範圍可調，具有300°/。的遷移量；差壓變送器的精度可達0.1Pa， 一般為測量 範圍的0.015%，差壓變送器的最小測量範圍在0 500Pa;
3) 差壓變送器和壓力變送器具有自效準功能；
4) 可用於任意固定壓力的管道和容器等的氣密性檢測，此時司'無需壓力泵；
5) 司'用於任何液體和氣體以及固體容器的氣密性測量；
6) 可以與其它控制系統配套使用，也可以單獨使用。
由於本發明採用了新構思對差壓變送器與壓力變送器進行了重新組合，解決了差 壓變送器與壓力變送器不能用於較小壓力洩漏觀糧的弊端，為壓力容器和封閉管道的 氣密性測量提供了檢測條件。


圖1為本發明的壓力容器氣密性檢測裝置的第一種結構方框圖，即用於檢測密閉 容器的裝置方框圖；圖2為本發明的壓力容器氣密性檢測裝置的第二種結構方框圖， 即用於檢觀lj壓力管道的裝置方框圖。上述兩圖中，l魏比容器；2是待測容器；3差 壓開關；4壓力管道；5差壓變送器；6壓力變送器；7高壓控制閥；8檢測電路；9可編 程序控制器或單片機；IO控制信號輸出器；ll輔助與保護機構；12顯示裝置；13水管、
14開放式高壓管道，15高壓泵。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的說明與補充。
實施例l 對封閉式壓力容器進行檢測
如圖1所示，在對比容器1和待測容器2之間用差壓變送器5並麟來，在1和2之間 還接有高壓控制閥7' (F。，高壓控制閥與差壓變送器5之間接有一個輔助與保護機構 11， 一旦對比容器與待測容器之間壓差過大時，輔助與保護機構內部的差壓開關輸出 控制其高壓控制閥，使兩者之間壓力平衡，避免發生意外事故。高壓水流由水管13 通過高壓泵3 、另一個高壓閥T'(F2)和壓力管道4注入對比容器和待測容器中。在壓 力管道上接有一個壓力變送器6，壓力變送器另一端和壓差變送器的另一端均連接到 檢測電路8上，檢測過程的第一階段由壓力變送器來完成；而第二階段則由壓差變送器 完成。檢測電路一端接有顯示裝置12，另一端通過可編程序控審螺9連接到控制信號 輸出器10上，而控制信號輸出器另一端則連接到高壓控制閥F^卩F2上。
用上述裝置檢測封閉式壓力容器時，其具體檢測過程分兩個階段來完成
(1) 第一階段為升壓過程由壓力變送器來完成，主要檢測較大的壓力洩漏。當升 壓過程中開啟保護機構，打開高壓閥Fi，開啟壓力泵，對被測容器和對比容器同時升 壓。若被測容器出現洩漏時，其壓力則不可能達到預定的壓力值，由壓力變送器可記 錄洩壓值；
(2) 第二階段為保壓過程由差壓變送器、比較室、高壓控制閥、以及輔助與保護 機構來完成，主要測量較小的壓力洩漏。當壓力達到設定的最高壓時，關閉壓力泵， 關閉高壓閥Fi、 F2。此時測量對比容器與被測容器之間的壓差，若被測容器無洩漏則 差壓無變化；否則所出現相應的差壓變化，便反應出容器的洩漏情況。
實施例2 對開放式高壓管道進行檢測
與實施例l基本相同，所不同的是此時無需高壓泵和水管，也沒有待測容器。如 圖2所示，此時，待測的高壓管道14既代替了待測容器；又替代了高壓泵的作用。其 餘的結構與實施例l相同，檢測方法也基本相同，這些對於本技術領域的一般人員來 說都是不難理解的，故無需再次加以一一贅述。
必須指出，現有的差壓變送器與壓力變送器都沒有比較氣室，不能直接用於被 測設備的氣密性測量的壓力檢測。而本發明的技術特徵是增設了比較氣室，如果在任 何差壓或壓力變送器出現了帶有比較氣室，則應視為侵犯了本發明的保護範圍。當然 其它與本結構的圖1和圖2相似的氣密性檢測設備或裝置，同樣應視為侵犯了本發明的 保護範圍。
權利要求
1.一種壓力容器氣密性檢測方法，採用不洩漏的對比容器，其特徵在於通過對待測容器和對比容器施加以額定壓力一定倍數的水壓和氣壓，在一定的時間範圍內測量兩者的壓差變化，當測得的壓差發生變化時即可反應出容器的氣密性出現問題1)首先對被測容器和對比容器打入一定壓力的水量，施加的壓力以大於額定壓力同時又不影響容器使用的物理特性為參考值，一般為容器允許的最高壓；2)由差壓變送器、壓力變送器、輔助與保護機構、以及對比容器組成的測量體系同時對壓力進行檢測；3)變送器的輔助與保護機構是由高壓控制閥、壓力開關組成，當差壓變送器的兩端壓力差大於其量程範圍時，壓力開關的輸出信號控制高壓閥，使差壓變送器的兩端壓力短路；4)保護機構由可編程序控制器或單片機控制高壓控制閥來完成，即直接控制高壓控制閥的導通，使差壓變送器兩端壓力短路。
2. —種為實施權利要求1壓力容器氣密性檢測方法的檢測裝置， 包括對比容器、高壓控制閥和控制電路，其特徵在於(1) 在對比容器同待測容器之間以及該兩個容器同高壓泵之間 均安置有高壓控制閥；(2) 對比容器和待測容器之間的高壓控制閥上接有控制高壓控 制閥的差壓變送器和由其控制的反饋連鎖，以及由差壓變送器通過檢 測電路、可編程序控制器構成的控制電路；(3)在高壓泵同對比容器之間的高壓控制閥上接有壓力變送器 和由壓力變送器通過檢測電路、可編程序控制器構成的控制電路。
3. —種實施權利要求l壓力容器氣密性檢測方法的檢測裝置，它包 括對比容器、高壓控制閥和控制電路，其特徵在於(1) 在對比容器同高壓管道之間安置有兩個高壓控制閥；(2) 對比容器和高壓管道之間的高壓控制閥上接有控制高壓控制 閥的差壓變送器和由其控制的反饋連鎖，以及由差壓變送器通過檢測 電路、可編程序控制器構成的控制電路；(3) 在高壓管道同對比容器之間的高壓控制閥上接有壓力變送器 和由壓力變送器通過檢測電路、可編程序控制器構成的控制電路。
全文摘要
一種壓力容器氣密性檢測方法，採用不洩漏的對比容器，其特徵在於對待測容器和對比容器施加以一定壓力的水壓或氣壓，在一定的時間範圍內測量兩者的壓差變化，當測得的壓差發生變化時即可反應出容器的氣密性出現問題。本發明還公開了對於封閉式壓力容器和開放式高壓管道兩種情況實施上述檢測方法的裝置，前者，在對比容器同待測容器以及兩容器同高壓泵之間安有兩個高壓控制閥，其中一個接有差壓變送器和反饋連鎖，並由差壓變送器、檢測電路和可編程序控制器控制；另一個接有壓力變送器，由壓力變送器、檢測電路和可編程序控制器控制。後者，在對比容器和高壓管道之間安有兩個高壓控制閥，其中一個由差壓變送器控制；另一個有壓力變送器控制。
文檔編號G01M3/32GK101349608SQ200810013210
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者王德全 申請人:王德全