CN112903206A - 气密性检测***及气密性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种气密性检测***及气密性检测方法，属于检测技术领域。所述气密性检测***包括：加热单元，用于对第一待检测设备进行加热，第一缓冲设备，所述第一缓冲设备的一端通过第一管路与第一待检测设备的第一端进行连接；第一压力检测单元，用于检测所述第一管路内的压力；以及压力调整单元，通过第二管路与所述第一缓冲设备的另一端连接，所述第一缓冲设备用于防止所述第一管路与所述第二管路之间形成对流。本发明提供的技术方案，采用第一缓冲设备可以防止高温气体与气体低温形成强对流造成压力不稳的问题，进而能够提高高温条件下的气密性检测试验的试验结果的准确性和可靠度。

Description

气密性检测***及气密性检测方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种气密性检测***及气密性检测方法。

背景技术

气密性检测***广泛应用于航空航天、汽车、燃器具等零部件的生产过程中的泄漏检测，例如可以检测固体燃料电池和燃料电池***中的密封材料以及布气板等在常温条件下的气密性。

对于一些特殊零部件，尤其是检测固体燃料电池和燃料电池***中的密封材料以及布气板，在使用的过程中，其周围的环境温度可能会出现从低温或常温变成高温的情况，可能会出现常温情况下气密性较好且符合规定，但在高温情况由于材料膨胀变形等各种因素而导致气密性不合规的情况，因此有关高温条件下的气密性试验是非常必要的，但是现有的相关气密性检测设备，都没有考虑到高温条件下，会存在高温气体与低温气体动作而形成的强对流，使得气体压力不稳，导致检测结果不可靠的问题，因此现有的气密性检测***难以检测高温条件下的待检测设备的气密性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种气密性检测***及气密性检测方法，用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种气密性检测***包括：加热单元，用于对第一待检测设备进行加热；第一缓冲设备，所述第一缓冲设备的一端通过第一管路与第一待检测设备的第一端进行连接；第一压力检测单元，用于检测所述第一管路内的压力；以及压力调整单元，通过第二管路与所述第一缓冲设备的另一端连接，所述第一缓冲设备用于防止所述第一管路与所述第二管路之间形成对流，其中，由所述加热单元将所述第一待检测设备的温度加热至预设温度；由所述压力调整单元提供气密性检测试验所需的试验气体，在所述第一管路内的试验气体压力达到预设压力时，所述压力调整单元停止提供所述试验气体；以及根据所述第一压力检测单元在预设时间内检测的压力变化确定所述第一待检测设备的泄漏率。

可选的，所述气密性检测***还包括：第二缓冲设备，所述第二缓冲设备的一端通过第三管路与所述第一待检测设备的第二端连接，或者与第二待检测设备的第一端连接；以及第二压力检测单元，用于检测所述第三管路内的压力，所述压力调整单元还通过第四管路与所述第二缓冲设备的另一端连接，所述第二缓冲设备用于防止所述第三管路与所述第四管路之间形成对流。

可选的，所述第一缓冲设备和/或第二缓冲设备为缓冲钢瓶。

可选的，所述气密性检测***的管路的管径不大于6mm。

可选的，所述压力调整单元包括：气瓶，用于提供气密性检测试验所需的试验气体；减压模块，用于调整所述气瓶输出的试验气体的压力；以及压力检测模块，用于检测经调整后的试验气体的压力。

可选的，所述气密性检测***还包括用于对所述气密性检测***内部的气体进行排放的气体排放单元，在加热单元对所述待检测设备进行加热之前，开启所述气体排放单元，通过所述压力调整单元提供的试验气体对所述气密性检测***的管路进行吹扫，并在吹扫完毕后关闭所述气体排放单元。

可选的，所述气密性检测***还包括以下一者或多者：设置于所述压力调整单元与第一缓冲设备之间的第一球阀、第一三通阀以及第二球阀；设置于所述第一缓冲设备与第一压力检测单元之间的第三球阀；设置于所述第一压力检测单元与第一管路之间的第二三通阀；设置于所述气体排放单元与第二缓冲设备之间的第三三通阀；设置于所述第一三通阀与所述第三三通阀之间的第四球阀；以及设置于所述第二压力检测单元与第三管路之间的第四三通阀。

可选的，所述气密性检测***还包括用于检测所述气密性检测***内部温度分布情况的一个或多个温度检测单元。

可选的，所述第一管路的部分管路为金属软管；和/或所述第三管路的部分管路为金属软管。

相应的，本发明实施例还提供一种气密性检测方法，采用上述中任一项所述的气密性检测***检测待检测设备的气密性，所述气密性检测方法包括：由加热单元将待检测设备的温度加热至预设温度；由压力调整单元提供气密性检测试验所需的试验气体，在所述第一管路内的试验气体压力达到预设压力时，所述压力调整单元停止提供所述试验气体；以及根据第一压力检测单元在预设时间内检测的压力变化确定所述待检测设备的泄漏率。

通过上述技术方案，采用第一缓冲设备可以防止高温气体与气体低温形成强对流造成压力不稳的问题，进而能够提高高温条件下的气密性检测试验的试验结果的准确性和可靠度。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明第一实施例提供的气密性检测***的结构框图；

图2是本发明第二实施例提供的气密性检测***的结构框图；

图3是本发明第三实施例提供的气密性检测***的结构框图；

图4是本发明实施例提供的气密性检测***的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明第一实施例提供的气密性检测***的结构框图。如图1所示，所述气密性检测***包括：加热单元120，用于对第一待检测设备110进行加热；第一缓冲设备130，与第一待检测设备110通过第一管路连接；压力调整单元140，与所述第一缓冲设备130通过第二管路连接。其中，本发明实施例提供的气密性检测***中还包含能够检测所述气密性检测***的第一管路内的气体压力的第一压力检测单元(图1中未示出)。其中，通过加热单元120可以使得待检测设备的温度达到气密性试验所需的温度，通过压力调整单元140可以使得待检测设备内的气体压力达到气密性试验所需的压力，在气密性试验所需的温度高于室温的情况下，采用第一缓冲设备130可以防止高温气体与气体低温形成强对流造成压力不稳的问题，进而能够提高气密性检测试验的试验结果的准确性和可靠度。

本发明实施例提供的气密性检测***可用于检测固体燃料电池中密封材料、布气板、电堆以及管路连接件的气密性，能够为后续***组装的气密性提供基础数据。

本发明该实施例体统的气密性检测***的一示例性试验过程如下：

(1)确定气密性试验所需的试验温度和气体压力，所述试验温度即为所述第一待检测设备需要达到的预设温度；

(2)通过加热单元120对第一待检测设备110进行加热；

(3)在第一待检测设备110的温度达到所述预设温度后，通过压力调整单元140向整个气密性检测***内提供气密性试验所需的试验气体；

(4)在第一压力检测单元检测到所述第一管路内的试验气体的压力达到预设压力时，控制压力调整单元140停止提供所述试验气体；

(5)控制气密性检测***维持在当前状态，并持续一段时间，持续时间的长短可以根据试验需求自行设定；

(6)确定第一压力检测单元检测在上述一段时间段内的压力变化，并根据以下公式确定所述第一待检测设备的泄漏率：

其中，L表示泄漏率，ΔV表示在大气压力下的泄漏量，Δt表示测量时间。

本发明上述实施例提供的是气密性检测***在某一温度条件下的使用方法，本发明实施例提供的气密性检测***，还可以用在常温情况下的气密性检测试验、升温过程中的气密性检测试验及降温过程中的气密性检测试验，并且由于所述气密性检测***中设置有缓冲设备，能够保证气密性检测***内部的气压保持在稳定状态，减少气压波动。

可选的，有关气密性试验所需的试验气体是根据具体试验要求确定的，例如可以为干燥且清洁的空气、氮气、氢气或者氦气等等，本发明对此不进行限制。

在一些可选实施例中，加热单元可以是高温炉，因此待检测设备可以放置在高温炉内部，并通过所述高温炉对待检测设备进行加热处理。

在一些可选实施例中，所述气密性检测***还需要设置用于排放气体的气体排放单元。在开始进行气密性检测试验之前(即加热单元开始对待检测设备进行加热之前)，先开启气体排放单元和压力调整单元，压力调整单元会持续的提供试验气体以对气密性检测***的全部管路进行吹扫，将管路内原先剩余的气体吹走，并充满试验气体，在吹扫完毕后，关闭压力调整单元和气体排放单元。另外，在完成气密性试验之后，气密性检测***内部的气体压力较大，也需要开启气体排放单元，对管路内的高压气体进行排放。

可选的，所述气体排放单元包括排气阀，通过动作所述排气阀以实现是否对管路内的气体进行排放。

可选的，所述气体排放单元还可以包括隔断阀，以便于后续对所述排气阀进行检修等操作。

在一些可选实施例中，所述压力调整单元包括：用于提供气密性检测试验所需的试验气体、用于调整所述气瓶输出的试验气体的压力的减压模块以及用于检测经调整后的试验气体的压力的压力检测模块。

一般情况下，气瓶内的气体压力都会大于气密性检测试验所需的试验压力，因此需要对其输出的气体进行压力调整后再输入至气密性检测***的管路内。对于所述减压模块，其可以包括直接与气瓶相连接的减压器，还可以包含一二级减压阀，并通过所述减压器和所述二级减压阀同时调整气瓶输出的试验气体的压力。

在一些可选实施例中，所述气密性检测***还包含用于检测气密性检测***内部温度分布情况的一个或多个温度检测单元。

可选的，所述温度检测单元可以数显温度计等温度传感器。

可选的，有关上述温度检测单元的具体安装位置及分布情况，可以由试验人员根据具体试验需求进行设定，例如所述温度检测单元可以设置在待检测设备的腔体内部、待检测设备的端口以及缓冲设备的端口等等。

在一些可选实施例中，考虑到本发明实施例提供的气密性检测***还用于高温条件下的气密性检测试验，因此为了避免高温对试验结果的影响，可以采用管径不大于6mm的管路来连通所述气密性检测***内的各个部件。

进一步的，所述管路的管径可以为3mm，以降低热传导效率，提高试验结果的准确性和可靠度。

在一些可选实施例中，本发明实施例体统的缓冲设备可以为缓冲钢瓶或缓冲罐等，用以防止高温气体与低温气体形成强对流而影响压力检测单元的检测结果。

图2是本发明第二实施例提供的气密性检测***的结构框图。如图2所示，所述气密性检测***除包含有第一缓冲设备130以外，还包括与第一待检测设备120之间通过第三管路相连接，与压力调整单元140通过第四管路相连接的第二缓冲设备230，所述气密性检测***还包含未在图2中示出的第二压力检测单元。

具体的，在开展气密性检测试验过程中，所述第一缓冲设备130的一个端口通过第一管路连接至第一缓冲设备，另一个端口通过第三管路连接至第二缓冲设备，在进行气密性检测试验时，第一缓冲设备能够用于防止第一管路与第二管路之间形成的对流，第二缓冲设备能够用于方式第三管路与第四管路之间形成的对流。

采用本发明该实施例提供的气密性检测***，能够在针对一个待检测设备开展一次气密性试验的同时，获得两组检测数据，有效提高试验效率。

在一些可选实施例中，为了便于气密性检测***的管路布置，如扭动等动作，所述第一管路和/或第三管路中靠近待检测设备的部分为金属软管。

图3是本发明第三实施例提供的气密性检测***的结构框图。如图3所示，本发明该实施例提供的气密性检测***能够同时对两个待检测设备开展气密性检测试验。

具体的，第一缓冲设备130通过第一管路与第一待检测设备120相连接，通过第二管路与压力调整单元150相连接，第二缓冲设备230通过第三管路与第二待检测设备220相连接，通过第四管路与压力调整单元150相连接，并通过第一压力检测单元检测第一管路内的压力变化情况，通过第二压力检测单元检测第三管路内的压力变化情况。

采用本发明该实施例提供的气密性检测***，能够在开展一次气密性试验的同时，获得针对两个待检测设备的检测数据，有效提高试验效率。

图4是本发明实施例提提供的气密性检测***的结构示意图。如图4所示，所述气密性检测***的具体结构为：气瓶3与缓冲钢瓶10通过第二管路9相连接，缓冲钢瓶10与待检测设备1通过第一管路14相连接，待检测设备1与缓冲钢瓶28通过第三管路24相连接，缓冲钢瓶28通过第四管路29相连接。

在气瓶3与缓冲钢瓶10之间，依次设置有减压器4、二级减压阀5、第一球阀33、第一三通阀7和第二球阀8，其中，第一三通阀7还用于连接第二管路9和第四管路29，二级减压阀6处设置有数显压力表6。

在缓冲钢瓶10与待检测设备1之间，依次设置有三通阀11、第三球阀13、第二三通阀16、三通阀19，其中，三通阀11处设置有数显压力表6，第二三通阀16处设置有数显压力表15，三通阀19处设置有数显温度表18。图4中未示出设置在待检测元件1的腔体内部的温度计。

在待检测设备1与缓冲钢瓶28之间，依次设置有三通阀20、第四三通阀23、三通阀27，其中，三通阀20处设置有数显温度表21，第四三通阀23处设置有数显压力表15，三通阀27处设置有数显压力表26。

在缓冲钢瓶28与第一三通阀7之间依次设置有第三三通阀30和第四球阀32，其中，第三三通阀30用于连接排气阀32。

图4中示出的箭头方向为试验气体流动方向，待检测设备1位于高温炉2的内部，并通过高温炉2对待检测设备1进行升温。

图4中的上述阀门、温度表和压力表的类型及位置等，可以由用户根据气密性试验需求自行设定，不限于图4中所示。

图4中示出的气密性检测***，展示出的是采用两路管路对一个待检测设备的气密性检测试验，在关闭球阀8及三通阀19，或者关闭第三三通阀30的右阀门及三通阀20的情况下，可以实现通过一路管路对一个待检测设备开展的气密性检测试验，如果高温炉内部有两个待检测设备，可是的两路管路分别连接两个待检测设备，从而实现对两个待检测设备同时进行的两个气密性检测试验。

以采用两路管路对一个待检测设备开展气密性检测试验为例，详细介绍本发明该实施例提供的气密性检测***的阀门的动作过程：

连接好被测件，打开所有阀门，对管路进行吹扫；

吹扫完毕后，关闭除排气阀31以外的所有阀门，设置高温炉升温程序；

关闭排气阀，打开剩余的所有阀门，并调节二级减压阀5；

关闭减压器4、二级减压阀5和第一球阀33，开始进行数据采集。

本发明该实施例体统的气密性检测***，能够实现在常温条件、高温条件下的升温过程、降温过程以及保温过程中对待检测设备的气密性的检测，解决了采用常温检测***进行高温环境条件下的试验需求。

本发明该实施例还提供了一种采用本发明上述中任一项所述的气密性检测***进行的气密性检测方法，所述方法包括：加热单元将待检测设备的温度加热至预设温度后，压力调整单元提供气密性检测试验所需的试验气体，在所述第一管路内的试验气体压力达到预设压力时，所述压力调整单元停止提供所述试验气体，并使得所述气密性检测***以当前状态维持预设时间，再根据第一压力检测单元在所述预设时间内检测的压力变化确定所述待检测设备的泄漏率。

在一些可选实施例中，所述气密性检测方法还包括：在加热单元对待检测设备进行加热之前，先对气密性检测***的管路进行吹扫，以使得试验气体充满所述管路。

有关本发明提供的上述气密性检测方法的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明提供的气密性检测***的描述，于此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

还需要说明的是，本说明书中的有关第一、第二、第三以及第四等词语仅为描述方便，并不具有限定作用，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***包括：

加热单元，用于对第一待检测设备进行加热；

第一缓冲设备，所述第一缓冲设备的一端通过第一管路与第一待检测设备的第一端进行连接；

第一压力检测单元，用于检测所述第一管路内的压力；以及

压力调整单元，通过第二管路与所述第一缓冲设备的另一端连接，所述第一缓冲设备用于防止所述第一管路与所述第二管路之间形成对流，

其中，由所述加热单元将所述第一待检测设备的温度加热至预设温度；由所述压力调整单元提供气密性检测试验所需的试验气体，在所述第一管路内的试验气体压力达到预设压力时，所述压力调整单元停止提供所述试验气体；以及根据所述第一压力检测单元在预设时间内检测的压力变化确定所述第一待检测设备的泄漏率。

2.根据权利要求1所述的气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***还包括：

第二缓冲设备，所述第二缓冲设备的一端通过第三管路与所述第一待检测设备的第二端连接，或者与第二待检测设备的第一端连接；以及

第二压力检测单元，用于检测所述第三管路内的压力，

所述压力调整单元还通过第四管路与所述第二缓冲设备的另一端连接，所述第二缓冲设备用于防止所述第三管路与所述第四管路之间形成对流。

3.根据权利要求2所述的气密性检测***，其特征在于，所述第一缓冲设备和/或第二缓冲设备为缓冲钢瓶。

4.根据权利要求1或2所述的气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***的管路的管径不大于6mm。

5.根据权利要求1或2所述的气密性检测***，其特征在于，所述压力调整单元包括：

气瓶，用于提供气密性检测试验所需的试验气体；

减压模块，用于调整所述气瓶输出的试验气体的压力；以及

压力检测模块，用于检测经调整后的试验气体的压力。

6.根据权利要求1或2所述的气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***还包括用于对所述气密性检测***内部的气体进行排放的气体排放单元，在加热单元对所述待检测设备进行加热之前，开启所述气体排放单元，通过所述压力调整单元提供的试验气体对所述气密性检测***的管路进行吹扫，并在吹扫完毕后关闭所述气体排放单元。

7.根据权利要求6所述的气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***还包括以下一者或多者：

设置于所述压力调整单元与第一缓冲设备之间的第一球阀、第一三通阀以及第二球阀；

设置于所述第一缓冲设备与第一压力检测单元之间的第三球阀；

设置于所述第一压力检测单元与第一管路之间的第二三通阀；

设置于所述气体排放单元与第二缓冲设备之间的第三三通阀；

设置于所述第一三通阀与所述第三三通阀之间的第四球阀；以及

设置于所述第二压力检测单元与第三管路之间的第四三通阀。

8.根据权利要求1或2所述的气密性检测***，其特征在于，所述气密性检测***还包括用于检测所述气密性检测***内部温度分布情况的一个或多个温度检测单元。

9.根据权利要求2所述的气密性检测***，其特征在于，

所述第一管路的部分管路为金属软管；和/或

所述第三管路的部分管路为金属软管。

10.一种气密性检测方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9中任一项所述的气密性检测***检测待检测设备的气密性，所述气密性检测方法包括：

由加热单元将待检测设备的温度加热至预设温度；

由压力调整单元提供气密性检测试验所需的试验气体，在所述第一管路内的试验气体压力达到预设压力时，所述压力调整单元停止提供所述试验气体；以及

根据第一压力检测单元在预设时间内检测的压力变化确定所述待检测设备的泄漏率。

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