本發(fā)明涉及球閥氣密性測試方法及測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

球閥是用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的閥門。球閥主要用做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，在出廠前都需要進(jìn)行密封性檢測，不然使用過程中會(huì)有較大的安全隱患。

如圖1所示是一種非常典型的球閥氣密性測試系統(tǒng)。它是一種差壓+直壓綜合測試法氣路，測試時(shí)，其相關(guān)動(dòng)作為：

外漏測試：檢測部位為殼體及上密封(閥桿部位密封)

1)被測球閥(uut)裝夾完成后，將其手柄扳至45°位置，啟閉件半開半閉；

2)平衡用常開電磁閥hv6得電關(guān)閉，常閉電磁閥hv4、hv5得電開啟；

3)充氣用常閉電磁閥hv1得電開啟，經(jīng)過濾的干燥空氣開始填充標(biāo)準(zhǔn)腔(ref)及測試腔(uut)；

4)腔體內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值并穩(wěn)定后，常閉電磁閥hv1先失電關(guān)閉，隨后常閉電磁閥hv4失電關(guān)閉；

5)差壓傳感器(pdi)開始工作，對球閥進(jìn)行外漏檢測；

6)測試完成后，常閉電磁閥hv4先得電開啟，隨后排氣用常閉電磁閥hv2、hv3得電開啟，腔體內(nèi)氣體開始排出，待氣體排空后，常閉電磁閥hv2、hv3、hv4、hv5失電復(fù)位。

內(nèi)漏測試：檢測部位為內(nèi)啟閉件(球體部位密封)

1)充氣用常閉電磁閥hv1得電開啟，經(jīng)過濾的干燥空氣開始填充測試腔(uut)；

2)腔體內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值并穩(wěn)定后，常閉電磁閥hv1先失電關(guān)閉，隨后將球閥關(guān)閉；

3)排氣用常閉電磁閥hv2、hv3得電開啟，啟閉件(球體)外氣體排出；

4)待氣體排空后，常閉電磁閥hv2、hv3失電復(fù)位，隨后，壓力傳感器pt1、pt2開始工作，對球閥進(jìn)行內(nèi)漏檢測；

5)測試完成后，常閉電磁閥hv2、hv3先得電開啟進(jìn)行排氣(氣體排空后復(fù)位關(guān)閉)，隨后治具打開，取出被測球閥。

這種測試方法具有如下技術(shù)效果：

1、使用壓差法進(jìn)行內(nèi)漏測試，可顯著提高檢測精度。

2、在同一裝夾位置上分別進(jìn)行外漏及內(nèi)漏檢測，減少了裝夾過程帶來的泄漏幾率及治具密封件的磨損，提高了檢測穩(wěn)定性。

但是，這種檢測系統(tǒng)需要兩個(gè)直壓傳感器和一個(gè)微差壓傳感器，測試成本高企。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種球閥氣密性測試方法及測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用其結(jié)構(gòu)只用一個(gè)微差壓傳感器，可以大大節(jié)省系統(tǒng)成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種球閥氣密性測試方法，對球閥進(jìn)行外漏測試和內(nèi)漏測試，球閥外漏測試包括以下步驟：

步驟a1、充氣，該步驟中，向球閥腔體內(nèi)和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)腔內(nèi)充氣，所球閥開啟角度在20°－70°之間，進(jìn)入球閥腔體內(nèi)的空氣充滿包括閥桿周圍的球閥腔體內(nèi)；保證球閥腔體內(nèi)的氣壓與標(biāo)準(zhǔn)腔內(nèi)的氣壓一致；

步驟a2、檢測，該步驟中，停止充氣，采用一個(gè)差壓傳感器檢測，差壓傳感器的高壓端同標(biāo)準(zhǔn)腔內(nèi)相通和低壓端同球閥腔體內(nèi)相通，5－15s以后觀察差壓傳感器傳出的數(shù)據(jù)，如果差壓傳感器傳出的數(shù)據(jù)繼續(xù)為零或者在允許范圍內(nèi)，則說明球閥無外漏；

球閥內(nèi)漏測試包括以下步驟：

步驟b1、充氣，該步驟中對球閥中球形的啟閉件內(nèi)充氣；首先，開啟球閥，向球閥腔體內(nèi)充氣；充氣完畢后，關(guān)閉球閥，將啟閉件外的氣體放空；

步驟b2、檢測，該步驟中，采用一個(gè)差壓傳感器檢測，差壓傳感器的高壓端與關(guān)閉了的球閥兩端相通，壓差傳感器的低壓端通過低壓端開關(guān)閥與測試系統(tǒng)隔離，壓差傳感器的低壓端管道內(nèi)保持室外標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；5－15s以后觀察差壓傳感器傳出的數(shù)據(jù)，如果差壓傳感器傳出的數(shù)據(jù)繼續(xù)為零或者在允許范圍內(nèi)，則說明球閥無內(nèi)漏。

本發(fā)明中僅僅采用一個(gè)壓差傳感器可以節(jié)省檢測設(shè)備成本，相較于利用壓力傳感器作球閥內(nèi)漏的直壓測試，使用差壓傳感器后，球閥內(nèi)漏的檢測精度將大幅提高。

本發(fā)明還提供了一種球閥氣密性測試系統(tǒng)，包括空氣源、充氣閥、排氣閥；所述的充氣閥和排氣閥分別設(shè)置在被測球閥的兩側(cè)；在所述的被測球閥的兩側(cè)跨接有導(dǎo)通閥；在所述的充氣閥的出口接有標(biāo)準(zhǔn)腔，在充氣閥與標(biāo)準(zhǔn)腔之間設(shè)置有高壓端開關(guān)閥，標(biāo)準(zhǔn)腔的另一出口接差壓傳感器的高壓端，差壓傳感器的低壓端通過低壓端開關(guān)閥接被測球閥靠近排氣閥一側(cè)。

本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單成本低，測試精度高。

進(jìn)一步的，上述的球閥氣密性測試系統(tǒng)中：還包括對充氣閥、排氣閥、導(dǎo)通閥、高壓端開關(guān)閥、低壓端開關(guān)閥進(jìn)行自動(dòng)控制的控制系統(tǒng)。

利用控制系統(tǒng)形成一個(gè)自動(dòng)檢測球閥氣密性的系統(tǒng)，更加進(jìn)一步的降低人工成本。

進(jìn)一步的，上述的球閥氣密性測試系統(tǒng)中：所述的空氣源還經(jīng)過過濾調(diào)壓閥才接充氣閥；在所述的被測球閥的兩側(cè)還設(shè)置有過濾器。

對測試系統(tǒng)管道及閥門進(jìn)行保護(hù)，防止被測球閥中的污染物傳播到測試系統(tǒng)中，提高測試系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及延長使用壽命。

進(jìn)一步的，上述的球閥氣密性測試系統(tǒng)中：在所述的排氣閥的外側(cè)還設(shè)置有消音器。

減少由于檢測帶來的聲音污染，提供一種干凈的工作環(huán)境。

進(jìn)一步的，上述的球閥氣密性測試系統(tǒng)中：所述的差壓傳感器為微差壓傳感器，在所述的差壓傳感器兩側(cè)跨接有對其進(jìn)行保護(hù)的平衡閥，所述的平衡閥是一種常開電磁閥。

在測試過程中如遇停電等意外，常開的平衡閥可以將微差壓傳感器兩側(cè)的氣壓進(jìn)行平衡，使其不會(huì)由于超出量程而損壞。

進(jìn)一步的，上述的球閥氣密性測試系統(tǒng)中：所述的充氣閥、排氣閥、導(dǎo)通閥、高壓端開關(guān)閥、低壓端開關(guān)閥、平衡閥為零泄漏二位二通電磁閥，充氣閥、排氣閥、導(dǎo)通閥、高壓端開關(guān)閥和低壓端開關(guān)閥為常閉電磁閥。

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1是目前球閥氣密性測試系統(tǒng)原理圖。

圖2是本發(fā)明球閥氣密性測試系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示：本實(shí)施例是一種對球閥進(jìn)行外漏和內(nèi)漏測試的自動(dòng)測試系統(tǒng)，包括依次連接的空氣源p、過濾調(diào)壓閥fr、充氣閥hv1、過濾器l、被測球閥uut、過濾器l、排氣閥hv2；在充氣時(shí)，0.1－1.2mpa壓力的空氣源p經(jīng)過過濾調(diào)壓閥fr、充氣閥hv1、被測球閥uut、過濾器l、從排氣閥hv2排出。這里使用，過濾調(diào)壓閥fr、過濾器l對進(jìn)入到測試系統(tǒng)的氣體進(jìn)行過濾，對測試系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)。在被測球閥uut的兩側(cè)跨接有導(dǎo)通閥hv3，在充氣閥hv1的出口接有標(biāo)準(zhǔn)腔ref，在充氣閥hv1與標(biāo)準(zhǔn)腔ref之間設(shè)置有高壓端開關(guān)閥hv4，標(biāo)準(zhǔn)腔ref的另一出口接差壓傳感器pdi的高壓端，差壓傳感器pdi的低壓端通過低壓端開關(guān)閥hv5接被測球閥uut靠近排氣閥hv2一側(cè)。這里，利用一個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)對充氣閥hv1、排氣閥hv2、導(dǎo)通閥hv3、高壓端開關(guān)閥hv4、低壓端開關(guān)閥hv5進(jìn)行自動(dòng)控制，形成一個(gè)自動(dòng)測試系統(tǒng)。充氣閥hv1、排氣閥hv2、導(dǎo)通閥hv3、高壓端開關(guān)閥hv4、低壓端開關(guān)閥hv5為常閉型零泄漏二位二通電磁閥。

本實(shí)施例中，差壓傳感器pdi為微差壓傳感器，在差壓傳感器pdi兩側(cè)跨接有對其進(jìn)行保護(hù)的平衡閥hv6，平衡閥hv6是一種常開電磁閥，也是零泄漏二位二通電磁閥。

在控制系統(tǒng)控制下，本實(shí)施例的球閥氣密性測試系統(tǒng)的工作過程如下：

1、外漏測試：檢測部位為殼體及上密封也就是閥桿部位密封，該測試是檢測將來在球閥沒有關(guān)好時(shí)，是否會(huì)有氣體從閥門處泄露。

首先是充氣，充氣包括以下步驟：

1)包括被測球閥(uut)裝夾完成后，將其手柄扳至45°位置，啟閉件打開，不是完全開啟，也沒有完全關(guān)閉，開啟角度在20°-70°都可以，這樣氣體將會(huì)進(jìn)入到閥桿部位；

2)常開電磁閥的平衡閥hv6得電關(guān)閉，常閉電磁閥高壓端電磁閥hv4、低壓端電磁閥hv5在控制系統(tǒng)控制下得電開啟。

3)常閉電磁閥的充氣閥hv1得電開啟，經(jīng)過濾調(diào)節(jié)閥fr過濾和氣壓調(diào)節(jié)使氣壓達(dá)到0.6mpa的干燥空氣開始填充標(biāo)準(zhǔn)腔ref及球閥uut，包括球閥uut閥桿部位。

4)腔體內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值0.6mpa并穩(wěn)定后，控制系統(tǒng)控制充氣閥hv1先失電關(guān)閉，隨后控制高壓端開關(guān)閥hv4失電關(guān)閉。

然后是檢測，檢測包括：

5)差壓傳感器pdi開始工作，此時(shí)，差壓傳感器pdi的高壓端是標(biāo)準(zhǔn)腔ref內(nèi)的設(shè)定的氣壓，而差壓傳感器pdi的低壓端經(jīng)過開啟的低壓端開關(guān)閥hv5、與被測的球閥uut的腔體相連。如果被測的球閥uut的閥桿部位密封良好或殼體完好，將不會(huì)有氣體從球閥腔體內(nèi)泄露，此時(shí)，球閥uut內(nèi)的氣壓將保持在預(yù)設(shè)壓力值，與標(biāo)準(zhǔn)腔ref一致，差壓傳感器pdi傳輸出的數(shù)據(jù)為零。如果被測的球閥uut的閥桿部位密封不好殼體破損，將會(huì)有氣體從球閥腔體內(nèi)泄露，此時(shí)，將會(huì)打破差壓傳感器pdi兩側(cè)的平衡。通過差壓傳感器pdi傳輸出的數(shù)據(jù)可以在控制系統(tǒng)上獲得檢測結(jié)果。一般測試時(shí)間在5-15s,本實(shí)施例中選擇5s就可以了。

6)外漏測試完畢，控制系統(tǒng)控制排氣閥hv2、導(dǎo)通閥hv3、高壓端開關(guān)閥hv4、低壓端開關(guān)閥hv5得電打開，將測試系統(tǒng)及被測的球閥uut的腔體內(nèi)氣體從排氣閥hv2釋放，此時(shí)，排氣閥hv2由于安裝了消音器，則不會(huì)產(chǎn)生噪聲污染。待氣體排空后，控制系統(tǒng)控制常閉排氣閥hv2、高壓端開關(guān)閥hv4、低壓端開關(guān)閥hv5失電關(guān)閉。只有導(dǎo)通閥hv3繼續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)腔ref以及被測球閥的腔體內(nèi)均無氣壓(就是與外界一樣是一個(gè)大氣壓，在測試過程中認(rèn)為與外界一樣就是無氣壓狀態(tài))。

2內(nèi)漏測試：檢測部位為內(nèi)啟閉件就是球體部位的密封。

與外漏測試一樣首先也是充氣。

1)控制系統(tǒng)控制充氣hv1得電開啟，經(jīng)過濾調(diào)節(jié)閥fr過濾和氣壓調(diào)節(jié)使氣壓達(dá)到0.6mpa的干燥空氣開始填球閥uut。此時(shí)，由于低壓端開關(guān)閥hv5關(guān)閉，則不會(huì)有氣體進(jìn)入到低壓端開關(guān)閥hv5與差壓傳感器之間的管道內(nèi)，管道內(nèi)保持無氣壓。

2)腔體內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值0.6mpa并穩(wěn)定后，控制系統(tǒng)控制關(guān)閉充氣閥hv1，隨后將球閥關(guān)閉，注意要完全關(guān)閉。此時(shí)，球體通孔內(nèi)氣壓0.6mpa。

3)控制系統(tǒng)控制排氣閥hv2、導(dǎo)通閥hv3開啟、低壓端開關(guān)閥hv5繼續(xù)關(guān)閉，將球閥啟閉件(球體)外的氣體排出。此時(shí)，排氣閥hv2由于安裝了消音器，則不會(huì)有噪聲污染。

4)待球閥啟閉件(球體)外的氣體排空后，控制系統(tǒng)關(guān)閉排氣閥hv2，隨后開啟高壓端開關(guān)閥hv4。

5)差壓傳感器pdi開始工作，對球閥進(jìn)行內(nèi)漏檢測；此時(shí)，差壓傳感器pdi的低壓端接的是經(jīng)過低壓端開關(guān)閥hv5與被測腔體隔離的無氣壓管道，高壓端通過高壓端開關(guān)閥hv4、導(dǎo)通閥hv3接被測球閥uut的兩端，如果球體部位密封良好，球體通孔內(nèi)的空氣就不會(huì)泄露到球體以外地方，差壓傳感器pdi兩端將保持平衡。如果球體部位密封不好，球體通孔內(nèi)的空氣就會(huì)泄露到與差壓傳感器高壓端連接的管道中，差壓傳感器pdi兩端的平衡將會(huì)打破，由控制系統(tǒng)讀取差壓傳感器pdi傳輸出來的數(shù)據(jù)就可以獲得測試結(jié)果。這里差壓傳感器pdi測試時(shí)間也是5s即可，實(shí)踐上是5-15s。

本實(shí)施例具有如下技術(shù)效果：

1、使用差壓法進(jìn)行內(nèi)漏測試，可顯著提高檢測精度；

2、僅使用1個(gè)高精度傳感器，可降低測試設(shè)備制造成本；

3、在同一裝夾位置上分別進(jìn)行外漏及內(nèi)漏檢測，減少了裝夾過程帶來的泄漏幾率及治具密封件的磨損，提高了檢測穩(wěn)定性。

4、在微差壓傳感器高低壓接口處增加了平衡閥，可有效防止設(shè)備異常斷電情況下對微差壓傳感器的損壞；

5、在被測球閥兩端管道上安裝過濾器，可有效防止被測球閥內(nèi)的污染物傳播至測試系統(tǒng)管道中造成對零泄漏電磁閥的影響，提高測試系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。