CN104215290A - 差压式容积检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供差压式容积检测装置及检测方法，其包括一泄漏检测单元、标准漏孔组以及控制单元，所述泄漏检测单元包括一进气管路、被测管路、基准管路以及差压传感器，该进气管路通过一阀体组与差压传感器的两端分别连接，且其一端还与被测管路连通，另一端与基准管路连通；所述标准漏孔组包括数个不同漏率的标准漏孔，每个标准漏孔均与被测管路可开闭连通；所述控制单元分别与阀体组、差压传感器以及标准漏孔组电连接。本专利可以高精度的检测到不同规格的容积值，气路连接可以允许有小泄漏，且检测容积时的被测物可以为普通小泄漏的工件；同时配合该装置所产生的检测方法可以有效应用此装置以提高其检测速率和效果。

Description

差压式容积检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于测量容积领域，尤其是涉及一种差压式容积检测装置及检测方法。

背景技术

目前，差压式气密检漏仪的容积检测方法里，其中一种是标准漏孔放气法，首先测试压P_T充气和平衡后，测得检测时间ΔT内产生的压降(差压)ΔP，使用理想气体状态方程即可计算出被测物的容积大小。

但是，在实际使用过程中会由于操作人员的水平限制，连接的气路可能产生微小的却不能忽略的泄漏，影响容积检测的精度；同时，检测容积所使用的被测物也必须做到泄漏小到能忽略的程度，否则与气路泄漏一样会对检测精度产生影响。另一方面，由于现有的容积检测的差压式气密检漏仪仅内置了1个标准漏孔，其容积检测的范围受标准漏孔的限制，如果检测容积相对于标准漏孔大的话，产生的压降ΔP比较小，从而影响检测精度，但是如果检测容积相对小的话，产生的压降ΔP容易超出差压传感器的检测范围，造成测不出该容积。再或者说如果采用标准漏孔外置型时，就需要操作人员根据被测物的估算容积选择合适的漏孔接入气路进行检测，如果选择不合适的话也会影响检测精度，故而对操作人员的技术水平有一定的要求。

故而，现在需要研制出一种容积检测范围宽广且保证高精度，同时还可以最大程度忽略其他原因而产生误差的差压式容积检测装置及利用该装置进行容积检测的检测方法的提出是亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种高精度且可检测多规格容积的差压式容积检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：差压式容积检测装置，其包括一泄漏检测单元、标准漏孔组以及控制单元，所述泄漏检测单元包括一进气管路、被测管路、基准管路以及差压传感器，该进气管路通过一阀体组与差压传感器的两端分别连接，且其一端还与被测管路连通，另一端与基准管路连通；

所述标准漏孔组包括数个不同漏率的标准漏孔，每个标准漏孔均与被测管路可开闭连通；

所述控制单元分别与阀体组、差压传感器以及标准漏孔组电连接。

进一步，所述进气管路还与一压力传感器连接，该压力传感器与控制单元电连接。

进一步，所述阀体组包括一个两位三通的充排气阀以及平衡阀，所述充排气阀的进气口与进气管路连接，其出气口与被测管路和基准管路分别通过平衡阀连接，所述充排气阀和平衡阀均与控制单元电连接。

进一步，所述充排气阀为两位三通阀体，所述平衡阀为两位两通阀体。

进一步，所述标准漏孔均通过一开关阀与被测管路连通，所述开关阀与控制单元电连接。

进一步，控制单元包括控制单元以及与其信号连接的显示屏。

另，依据上述所提到的差压式容积检测装置提供出一种与其配合且高效快速的进行容积检测的检测方法。

利用上述装置进行容积检测的检测方法如下：

第一步，被测管路以及基准管路的未连接端分别连通被测物和基准物，所述进气管路与气源连接；

第二步，控制单元控制最小漏率的标准漏孔所对应的开关阀开启；

第三步，控制充排气阀以及两个平衡阀打开，并控制充排气阀打开，从而切换到充气通路后开始对被测物和基准物进行充气；

第四步，控制单元控制平衡阀关闭，经过预设定的平衡和检测的时间环节，在检测时间内差压传感器检测到在打开当前标准漏孔下产生的差压，并通过电信号传到控制单元记录；

第五步，控制单元控制平衡阀打开，并关闭充排气阀的进气口，从而切换到排气通路，使得整个装置中的气体通过充排气阀的出气口排出；

第六步，控制单元检测到所产生的差压是否达到规定范围值，如果不符合规定范围值则控制当前开关阀关闭并打开下一个漏率稍大的标准漏孔对应的开关阀，返回第三步重新开始下面的检测步骤，直至找到差压符合规定范围值的一个标准漏孔，如果符合规定范围值则进行第七步；

第七步，控制关闭所有标准漏孔对应的开关阀，仅重复第三步后关闭平衡阀，再进行第八步；

第八步，差压传感器在相同的检测时间内检测到的无标准漏孔下的差压，并通过电信号传到控制单元记录；

第九步，通过控制器的显示屏显示出来检测的容积数值。

进一步，规定范围值为差压传感器测量范围的30％F.S.到70％F.S.之间。

进一步，控制单元保存有标准漏孔组的压力和漏率曲线，通过压力传感器检测工作状态下的测试压，并通过信号传递给控制单元计算出当前测试压下当前连通的标准漏孔的漏率。

进一步，控制单元进行第六步检测符合规定的标准漏孔时候，对于标准漏孔的连通均根据其漏率依次检测。

本发明具有的优点和积极效果是：差压式容积检测装置可以高精度的检测到不同规格的容积值，气路即为管道连接可以允许有小泄漏，且检测容积时的被测物可以为普通小泄漏的工件；同时配合该装置所产生的检测方法可以有效应用此装置以提高其检测速率和效果。

附图说明

图1是本发明的电路、气路连接图。

图中：

1、压力传感器         2、控制单元           3、充排气阀

4、第一平衡阀         5、第二平衡阀         6、差压传感器

7、第一标准漏孔       8、第一开关阀         9、第二标准漏孔

10、第二开关阀        11、第三标准漏孔      12、第三开关阀

13、被测物            14、基准物            15、被测管路

16、基准管路          17、进气管路

图中虚线代表电路，实线代表气路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，差压式容积检测装置，其包括一泄漏检测单元、标准漏孔组以及控制单元2，所述泄漏检测单元包括一进气管路17、被测管路15、基准管路16以及差压传感器6，该进气管路17通过一阀体组与差压传感器6的两端分别连接，且其一端还与被测管路15连通，另一端与基准管路16连通，所述阀体组包括一个两位三通的充排气阀3以及两位两通的第一平衡阀4、第二平衡阀5，所述充排气阀3的进气口与进气管路17连接，其出气口与被测管路15和基准管路16分别通过第一平衡阀4和第二平衡阀5连接，所述充排气阀3和平衡阀4,5均与控制单元2电连接；

所述标准漏孔组包括数个不同漏率的第一标准漏孔7、第二标准漏孔9、第三标准漏孔11，且每个标准漏孔分别通过第一开关阀8、第二开关阀10、第三开关阀12与被测管路15连通；

所述进气管路17还与一压力传感器1连接，该压力传感器1与控制单元2电连接；

所述控制单元2分别与开关阀8,10,12、阀体组、差压传感器6以及标准漏孔组电连接，而该控制单元2包括控制单元以及与其信号连接的显示屏。

其工作原理就是运用差压式气密检测仪检测出被测物13的容积，该被测物13被连接在被测管路15的一端，而该被测管路15的另一端与第一平衡阀4连接，而作为测量基准的基准物14则连接在基准管路16的一端，该基准管路16的另一端连接第二平衡阀5，而在被测管路15与基准管路16之间通过一差压传感器6连接。

而具体利用该装置进行容积检测的检测方法如下：

实施例中设定第一标准漏孔7、第二标准漏孔9、第三标准漏孔11的漏率Q依次增大；

而在控制单元2中保存有标准漏孔组的压力和漏率曲线，在测得当前测试压P_T的情况下可计算出相应的标准漏孔的漏率Q。

第一步，被测管路15以及基准管路16的未连接端分别连通被测物13和基准物14，所述进气管路17与气源连接，并打开压力传感器1，通过该压力传感器1检测工作状态下的测试压P_T，并通过电信号传给控制单元2，监控工作状态保持设定压力；

此压力传感器1的设定就是可以控制工作状态为规定的测试压P_T，从而保证测量的精准度。

第二步，控制单元2控制最小漏率Q的标准漏孔所对应的开关阀开启，即为第一标准漏孔7对应的第一开关阀8开启，做到第一标准漏孔7与被测管路15的连通；

第三步，控制充排气阀3以及两个平衡阀4,5打开，并随后控制充排气阀3打开，从而切换到充气通路，并开始对被测物13和基准物14进行充气；

第四步，控制单元2控制平衡阀4,5关闭，并在预设定的检测时间△T内，差压传感6把检测到在打开第一标准漏孔7下产生的差压A通过电信号回传给控制单元2记录；

第五步，控制单元2控制平衡阀4,5打开，并关闭充排气阀3的进气口，从而切换到排气通路，使得整个装置中的气体通过充排气阀3的出气口排出；

第六步，控制单元2检测到所产生的差压A是否达到规定范围值，即为差压传感器6测量范围的30％F.S.到70％F.S.之间，实际就是是要保证差压传感器6在其线性精度好的中间段使用，提高容积检测精度，而被测物13的容积越小产生的差压就会越大，反之则越小，如果不符合规定范围值则控制开关阀关闭并根据其漏率Q依次打开下一个漏率Q稍大的标准漏孔对应的开关阀，即为第二标准漏孔9对应的第二开关阀10，返回第三步重新开始下面的检测步骤，直至找到差压A符合规定范围值的一个标准漏孔；如果符合规定范围值则进行第七步；

第七步，控制关闭所有标准漏孔对应的开关阀，仅重复第三步后关闭平衡阀4,5，再进行第八步；

第八步，差压传感器6在相同的检测时间△T内检测到的无标准漏孔的差压B通过信号传输给控制单元2记录；

第九步，控制单元2通过第四步和第八步记录数据的差值计算容积值，通过显示屏显示出来。

控制单元就是根据进行计算，其中V＝容积；ΔT＝预设定的检测时间；Q＝测试压Pt下相应标准漏孔的漏率，由控制单元2根据测试压P_T和存储的漏率曲线计算出；P₀＝大气压；ΔP＝压降(差压)；而ΔP＝A-B，A即为连通标准漏孔的时候差压传感器所检测到的差压数值，B为没有连通标准漏孔时候的差压传感器检测到的差压数值，由于压降ΔP是根据两个差压相减得到，故而就可以抵消气路和被测物上有泄漏时产生的检测影响。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.差压式容积检测装置，其特征在于：其包括一泄漏检测单元、标准漏孔组以及控制单元(2)，所述泄漏检测单元包括一进气管路(17)、被测管路(15)、基准管路(16)以及差压传感器(6)，该进气管路(17)通过一阀体组与差压传感器(6)的两端分别连接，且其一端还与被测管路(15)连通，另一端与基准管路(16)连通；

所述标准漏孔组包括数个不同漏率的标准漏孔(7,9,11)，每个标准漏孔均与被测管路(16)可开闭连通；

所述控制单元(2)分别与阀体组、差压传感器(6)以及标准漏孔组的电连接。

2.根据权利要求1所述的差压式容积检测装置，其特征在于：所述进气管路(17)还与一压力传感器(1)连接，该压力传感器(1)与控制单元(2)电连接。

3.根据权利要求1所述的差压式容积检测装置，其特征在于：所述阀体组包括一个两位三通的充排气阀(3)以及平衡阀(4，5)，所述充排气阀(3)的进气口与进气管路(17)连接，其出气口与被测管路(15)和基准管路(16)分别通过平衡阀(4，5)连接，所述充排气阀(3)和平衡阀(4,5)均与控制单元(2)电连接。

4.根据权利要求3所述的差压式容积检测装置，其特征在于：所述充排气阀(3)为两位三通阀体，所述平衡阀(4,5)为两位两通阀体。

5.根据权利要求1或4所述的差压式容积检测装置，其特征在于：所述标准漏孔(7,9,11)均通过一开关阀(8,10,12)与被测管路(15)连通，所述开关阀(8,10,12)与控制单元(2)电连接。

6.根据权利要求1-3中的其中一项所述的差压式容积检测装置，其特征在于：控制单元(2)包括控制单元以及与其信号连接的显示屏。

7.利用权利要求1所述的差压式容积检测装置进行容积检测的检测方法，其特征在于：

第一步，被测管路(15)以及基准管路(16)的未连接端分别连通被测物(13)和基准物(14)，所述进气管路(17)与气源连接；

第二步，控制单元(2)控制最小漏率的标准漏孔所对应的开关阀开启；

第三步，控制单元(2)控制两个平衡阀(4,5)打开，并控制充排气阀(3)打开，从而切换到充气通路后开始对被测物(13)和基准物(14)进行充气；

第四步，控制单元(2)控制平衡阀(4,5)关闭，经过预设定的平衡和检测的时间环节，在检测时间内差压传感器(6)检测到在打开当前标准漏孔下产生的差压，并通过电信号传到控制单元(2)记录；

第五步，控制单元(2)控制平衡阀(4,5)打开，并关闭充排气阀(3)的进气口从而切换到排气通路，使得整个装置中的气体通过充排气阀(3)的出气口排出；

第六步，控制单元(2)检测到所产生的差压是否达到规定范围值，如果不符合规定范围值则控制当前开关阀关闭并打开下一个漏率稍大的标准漏孔对应的开关阀，返回第三步重新开始下面的检测步骤，直至找到差压符合规定范围值的一个标准漏孔，而如果符合规定范围值则进行第七步；

第七步，控制关闭所有标准漏孔对应的开关阀，仅重复第三步后关闭平衡阀(4,5)，再进行第八步；

第八步，差压传感器(6)在相同的检测时间内检测到的无标准漏孔下的差压，并通过电信号传到控制单元(2)记录；

第九步，通过控制器的显示屏显示出来检测的容积数值。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：规定范围值为差压传感器(6)测量范围的30％F.S.到70％F.S.之间。

9.根据权利要求7或8所述的检测方法，其特征在于：控制单元(2)保存有标准漏孔组的压力和漏率曲线，通过压力传感器(1)检测工作状态下的测试压，并通过电信号传给控制单元(2)，并计算出当前测试压下当前连通的标准漏孔的漏率。

10.根据权利要求7或8所述的检测方法，其特征在于：进行第六步检测符合规定的标准漏孔时候，对于标准漏孔的连通均根据其漏率依次检测。