气密检漏泄漏量测试系统的设计

　　0　引言

　　泄漏检测也称为气密性检测,主要用于对密闭容器或阀门等部件进行气密性检测。目前对煤气表电磁阀的气密性要求越来越严格。泄漏检测的方法多种多样,有传统的湿式气泡法,　　静压法和目前广泛使用的直压法、流量法、微差压法、氦气泄露检测法等[1 3]。

　　现有的检漏仪器广泛采用差压法检测容器气密性,虽然其精确度比较高,但是测量时要求测试件的容积和结构必须和标准件相同,所以其体积大,不便于随身携带,对于作为计量标准的检漏仪带来极大的不便。而直压式检漏法具有原理简单、成本较低、测试等待周期短,便于设计出用于测试各种气体表以及检漏泄漏校准仪器的一种标准化、智能化程度高的、体积小、便携式的计量仪系统。皂膜流量计作为传统的流量校准仪,具有测试流量精度高的优势,因此可作为检漏测试中泄漏量校正的实现方法。

　　1　检漏泄漏量测试的工作原理

　　1·1　泄漏量的计算

　　根据理想气体状态方程PV = nRT(其中,P为压强, V为体积, T为温度, n为气体物质的量, R=8·314J/mol),气密容器内气体的压强会因气体的泄漏而降低,直压检漏法就是利用测得的实际压力与设定压力的差别来计算泄漏量。

　　在检测过程中,容积为V1的检测间内气体压强和温度从起始状态P1、T1变化到终止状态P2、T2,根据气体状态方程可得压强差:

　　1·2　系统气路工作原理

　　本测试仪的检测功能包含两部分:测试检漏和测试泄漏量。测试检漏的主要原理是通过测量容器内的压力变化判断是否泄漏。测试泄漏量的主要原理是通过光电探测器测量皂膜流　量,从而用公式PV/T=C换算得到泄漏量。系统的气路原理图如图1所示。

　　当检测容器时,首先为容器充气,打开电磁阀1和电磁阀2,关闭手动阀。当容器内的压力达到设定值的时候,关闭电磁阀1,等待一段时间,观察压力传感器的变化,如果压力传感器下降很大,则容器是泄漏的。如果容器不泄漏,则打开电磁阀2排气。完成对检测容器是否泄漏的检测。

　　当校准泄漏仪时,测试接口接泄漏仪,打开电磁阀1和2,关闭手动阀为容器充气。充到一定的压力值后,关闭电磁阀1,等气体稳定之后(通常几秒钟),打开精密微调手动阀,通过皂膜计计算泄漏量的值,然后和被测试的泄漏仪的测试数据比较,以判断泄漏仪检测是否准确。测试完成后,打开手动阀排气,如图1所示。可以校准其他的检漏仪。

2　系统硬件电路设计

　　根据检测系统任务和检测原理,硬件系统应实现的功能是: 1、对检测容器内压力、温度各物理参数进行高精度、高灵敏度的实时检测; 2、对皂膜计上下限位的红外发射接收器进行控制与调理; 3、对检测数据分析、处理和泄漏量的判断,并对分析处理结果记录、打印。