阀门检漏流量计

谢建超++秦春云++曹京京

[摘 要]目前国内阀门泄漏量检测主要采用气泡法。“阀门泄漏量差压检漏技术”是为了适应航天产品阀门漏气量高准确量化要求等特点而开创的一种新的阀门漏气量检测方法。它具有精度高检测结果稳定可靠性强等优点。可在其他类似特征的产品检漏上推广使用。文中着重介绍了“阀门泄漏量差压检漏技术”检漏的方法及技术特点。

[关键词]差压检漏 气泡法 可靠性

中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0034-01

1 引言

阀门泄漏量气泡法检测为传统阀门检测手段，存在计算后数据不准确，精度不高的隐患。我厂在阀门泄漏量检测技术上经过探索，为适应航天阀门泄漏量高精度检测要求，创造了差压检漏的方法，已经在航天阀门泄漏量检测中得到应用。此方法受外界因素影响小、检漏比较自动化程度高，具有精度高、检测结果稳定、可靠性强等特点，尽管现在还处于初级阶段，但已得到许多专家的认可。为了使更多人了解到这一检测方法，本文将该方法介绍如下。

2 传统方法----气泡检测法

气泡检测法是以无水乙醇为检测介质，用内径为5mm，长度0.5m～0.6m的软管进行检查，软管的一端与封堵检查部位的橡皮塞相连，另一端插入无水乙醇中，深度不超过3mm，并在冲压压力稳定后，记录气泡逸出数量，记录时间为1min，若在1min内无气泡漏出，则认为其漏率为0泡/min，若见有泡漏出，则从此计时数泡。气泡直径等于5mm，然后根据气泡数量、时间计算漏率。

漏孔处为单个气泡时，其漏率按公式计算：

式中：

Q—漏率，单位为帕立方米每秒（Pa.m3/s）；

d—单个气泡的直径，单位为毫米（mm）；

p—试验液体表面压强，单位为帕（Pa）；

t—冒泡间隔时间，单位为秒（s）。

3 新方法----阀门差压检漏技术

差压检漏的原理和药用天平的原理相似。用天平称量药品时，通过调整砝码的质量使天平达到平衡后，即可测得药品的质量。使用差压检漏仪测漏时，我们首先把被测物与已确认无泄漏的基准物通过管路连接至差压传感器的两端，将相同压力的气体同时充入到被测物和基准物内，使差压传感器隔膜两端的压力完全相等，然后切断充气气源，观察其平衡状况。如果被测物不漏，差压传感器隔膜两端的压力将继续保持平衡。如果被测物存在泄漏，那么它内部的压力会逐渐降低，隔膜的平衡状态会被打破，隔膜会产生微小位移。这样传感器就可以检测出隔膜两侧因泄漏产生的差压，漏率（ml/min）的大小将直接反映在两侧压力失衡的速度上。差压检漏仪通过将差压信号检出、放大、计算出具体漏率，并根据预先设定的判定标准自动给出被测物合格与否的结论，完成泄漏检测工作。

差压检漏中，漏率计算的基础是理想气体状态方程。由 pV=m/M*RT 可知，m=pV（M/RT），其中 R 为气体常数、M 为气体的摩尔质量，当 T 一定时，M/RT 为常数，对应某一质量 m 就有确定的 pV 值，即气体的质量可以用气体的压力与体积的乘积来表示，pV 值被称为气体量。实际应用中，可以用漏入或漏出的气体的气体量来描述泄漏，单位时间内泄漏的气体量叫做漏率，用 Q 表示，即：Q=d（pV）/dt。被测产品的总漏率即可按：Q=ΔP*V/t 计算，其中ΔP 为被测产品的压力降（即测得的差压），V 为被测产品的内容积，t 为产生ΔP 压力降的测试时间。

4 试验过程

4.1 检测前准备

根据阀门相关尺寸、测试压力设计对应气密夹具，用于在检测时封堵阀门泄漏量检测口及给供气口供应测试压力，并设计对应基准物用于比对。设计气密测试平台如图2所示。试验明细列表如表1所示。

4.2 配气

给阀门供气端使用配气台根据不同测试压力对阀门及基准物进行配气。

4.3 检漏

将阀门泄漏检测端使用气密夹具封堵并连接气密夹具上的接管嘴连接至差压检测仪上，基准物也通过软管连接至差压检漏仪上。充气=5S，平衡1=2S，平衡2=3S，检测=60S，差压检漏仪显示出阀门漏率Q，试验结果如下。

5 试验分析与对比

根据试验测试数据可以得出，使用阀门泄漏量差压检漏技术可检测出阀门微小的漏气量，精度高，较适合高可靠性要求阀门的泄漏量检测。

传统气泡检测法在人员数泡环节较难控制，易数错、漏数。

参考文献：

[1] 徐燕侯.流体动力学[M].北京：科学出版社，2002.

[2] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.

[3] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2007.