基于氣體傳感器的閥門(mén)密封性檢測(cè)方法

　　為了提高閥門(mén)密封性檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度，通過(guò)分析比較傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的不足，提出基于氣體傳感器的閥門(mén)密封性檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法是以4%的氫氣和96%氮?dú)獾幕旌蠚怏w為檢測(cè)氣體，利用測(cè)得的檢測(cè)單元內(nèi)檢測(cè)氣體的濃度差計(jì)算泄漏量，進(jìn)而判斷工件的密封性能。該方法能夠消除傳統(tǒng)方法中時(shí)間、溫度以及管路容積等因素對(duì)檢測(cè)的影響，提高了測(cè)試的精度和速度。

　　隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，易爆、易燃、有毒氣體及液體的種類(lèi)和應(yīng)用范圍都得到了增加。在化工、石油、染料以及其他行業(yè)中有許多危險(xiǎn)性物質(zhì)，如液化石油氣、氨、氯及硫化氫、二氧化硫、二氧化氮等，如果在生產(chǎn)或運(yùn)輸過(guò)程中由于閥門(mén)等設(shè)備密封出現(xiàn)問(wèn)題，這些物質(zhì)就會(huì)泄漏出來(lái)，嚴(yán)重危害人們的生命安全與健康，所以閥門(mén)等密封設(shè)備的密封檢測(cè)顯得尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)閥門(mén)密封性的檢測(cè)一般采用氣泡法、差壓法、直壓式檢測(cè)法、質(zhì)譜儀氣體檢測(cè)法，這些方法在檢測(cè)時(shí)易受到時(shí)間、環(huán)境溫度和管路容積等因素的影響，且對(duì)測(cè)試要求較高。為了提高檢測(cè)的精確性，本文作者在分析比較傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上提出了一種基于氣體傳感器的密封性檢測(cè)方法，該方法能夠有效克服傳統(tǒng)方法的不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)密封性的精確檢測(cè)，并且此方法還可以用于其他密封設(shè)備的檢測(cè)。

1、傳統(tǒng)檢測(cè)方法分析比較

　　1.1、氣泡檢測(cè)法

　　氣泡檢測(cè)法( 原理圖如圖1 所示) 是各種檢測(cè)方法中應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)方法。氣泡泄漏檢測(cè)是對(duì)檢測(cè)工件內(nèi)腔充滿一定壓力的空氣( 或其他檢測(cè)氣體) ，然后把工件放入水( 或其他顯示液體) 中，檢測(cè)氣體就會(huì)通過(guò)漏孔從檢測(cè)工件內(nèi)腔向大氣中流動(dòng)，如果泄漏量達(dá)到一定程度，漏孔處就會(huì)冒出一個(gè)個(gè)氣泡，這樣就可大概地估算出泄漏量和泄漏位置。氣泡泄漏檢測(cè)法只可以用來(lái)測(cè)試檢測(cè)工件是否泄漏與泄漏的大概位置，無(wú)法定量地測(cè)量出泄漏量。

圖1 氣泡檢測(cè)法原理圖

　　1.2、直壓式氣體檢測(cè)法

　　直壓式氣體檢測(cè)法是向被測(cè)工件內(nèi)腔充入一定壓力的壓縮空氣，然后切斷氣源進(jìn)行密封保壓，在規(guī)定的檢測(cè)時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷地監(jiān)視測(cè)試工件內(nèi)腔壓力傳感器的壓力變化。如果被測(cè)工件有泄漏產(chǎn)生，其內(nèi)腔的壓力將會(huì)逐漸降低，如果在檢測(cè)時(shí)間內(nèi)壓力降至設(shè)定值，即可判定被測(cè)工件的密封不合格。其原理圖如圖2 所示。

圖2 直壓式氣體檢測(cè)原理圖

　　該方法在給測(cè)試工件加壓時(shí)，工件容積的變化和工件內(nèi)的溫度變化都會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。在生產(chǎn)中使用該方法不可避免受到由于測(cè)腔容積變化和溫度變化而引起測(cè)試結(jié)果的變化，使得測(cè)試結(jié)果可靠性很低。

　　1.3、差壓式氣體檢測(cè)法

　　差壓式氣體檢測(cè)法是將被測(cè)工件與標(biāo)準(zhǔn)工件構(gòu)成一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，把整個(gè)系統(tǒng)充氣加壓到一定壓力密封穩(wěn)壓后，把系統(tǒng)分成2 個(gè)子系統(tǒng)，密封保壓，如果被測(cè)工件有泄漏，2 個(gè)子系統(tǒng)就會(huì)不平衡，會(huì)產(chǎn)生壓力差，所以在2 個(gè)系統(tǒng)之間安裝一個(gè)差壓傳感器，就能檢測(cè)出被測(cè)工件的泄漏量。差壓法氣體檢測(cè)法在檢測(cè)介質(zhì)方面與直接壓力法一樣，都是采用壓縮空氣作為檢測(cè)介質(zhì)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中易于實(shí)現(xiàn)且成本較低。由于差壓法是對(duì)被測(cè)工件和標(biāo)準(zhǔn)工件同時(shí)充氣加壓，一般來(lái)說(shuō)被測(cè)工件若要容積變化，標(biāo)準(zhǔn)工件也會(huì)相應(yīng)會(huì)有一些容積變化，這樣就可以抵消一部分容積效應(yīng)。其原理圖如圖3 所示。

圖3 差壓式氣體檢測(cè)法

　　差壓法的實(shí)質(zhì)是以差壓Δp 為判定依據(jù)的，差壓Δp 則是泄漏氣體體積ΔV 的函數(shù)，ΔV 很小時(shí)Δp也很小。如果泄漏量很小，那么為了得到所要求的檢測(cè)精度，就需要花費(fèi)大量的時(shí)間，這樣就不能滿足實(shí)際生產(chǎn)快速檢測(cè)的要求，在實(shí)際應(yīng)用中不可行。

3、結(jié)束語(yǔ)

　　分析傳統(tǒng)密封性檢測(cè)方法存在的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了基于氣體傳感器的氣體檢測(cè)法，該方法能夠消除以往檢測(cè)方法中溫度變化和管路容積變化等因素的影響，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并且此方法經(jīng)過(guò)一定改進(jìn)還可以應(yīng)用到其他設(shè)備的密封性檢測(cè)中，具有較廣的應(yīng)用范圍和較高的實(shí)用性。