一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统及测试方法技术方案

一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统，其测试气路装置包括气源罐、截止阀、压力调节器、紧急切断阀、控制阀一、控制阀二、控制阀三、平衡罐、标准体积罐、差压传感器和排气阀，所述气源罐、截止阀、压力调节器、紧急切断阀、控制阀一、平衡罐、控制阀二、标准体积罐、控制阀三和被测试阀门串联连接，差压传感器连接在平衡罐和标准体积罐之间，紧急切断阀与控制阀一之间的分叉管路上安装排气阀，其控制系统与压力调节器、紧急切断阀、排气阀、压力传感器、温度传感器、差压传感器连接，控制阀一、控制阀二和控制阀三的开启/关闭信号输出到控制系统中。本发明专利技术可解决

【技术实现步骤摘要】
一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统及测试方法


[0001]本专利技术属于阀门测试领域，特别涉及一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]通常国内市政管道用的阀门的适用温度范围一般为
‑
20～+60℃，但随着近年来国内部分地区出现极端高热和寒冷的情况时有发生，一款阀门产品在高低温环境下的泄漏量需要经过检验合格才能生产和销售。目前阀门类产品的泄漏量测试通常使用气密检漏仪或气泡查漏的方法进行，气泡查漏的方法通常只能定性判定泄漏，无法准确定量获悉泄漏量，且在低温环境下气泡查漏无法使用，气密性检漏仪多用于小容积被测件，因未加入温度修正，当被测件容积较大且对温度敏感时，气密检漏仪的准确度下降，尤其是在高低温环境下，气密检漏仪的管路和测压位置均位于高低温环境之外，导致结果的准确度和一致性非常低。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统，以解决
‑
40～+80℃的高低温环境下口径DN8～DN100的阀门产品泄漏量难以定量获取的技术问题。
[0004]本专利技术的另一目的是提供上述高低温环境下阀门泄漏量测试系统的测试方法。
[0005]如上构思，本专利技术的技术方案是：一种高低温环境下阀门泄漏量测试系统，包括测试气路装置和控制系统，所述测试气路装置包括气源罐、截止阀、压力调节器、紧急切断阀、控制阀一、控制阀二、控制阀三、平衡罐、标准体积罐、差压传感器和排气阀，所述气源罐、截止阀、压力调节器、紧急切断阀、控制阀一、平衡罐、标准体积罐、控制阀三和被测试阀门串联连接，所述平衡罐与所述标准体积罐之间的连接管路上安装控制阀二，所述平衡罐和所述标准体积罐上均连接压力传感器和温度传感器，所述差压传感器的一端位于平衡罐上、另一端位于标准体积罐，所述紧急切断阀与控制阀一之间的分叉管路上安装排气阀，所述控制系统通过数据采集模块、数据/信号传输线与压力调节器、紧急切断阀、排气阀、压力传感器、温度传感器、差压传感器连接，实现数据信号的传输，所述控制阀一、控制阀二和控制阀三的开启/关闭信号输出到控制系统中。
[0006]上述高低温环境下阀门泄漏量测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0007](A1)将被测阀门与本测试系统连接，在室温条件下，打开截止阀、紧急切断阀、控制阀一和控制阀二，关闭控制阀三，控制系统调节压力调节器使标准体积罐为压力为p
v1
，p
v1
为一不过高的压力，关闭控制阀二，记录标准体积罐的实时温度T
v1
，打开控制阀三，记录标准体积罐的实时压力p
v2
和温度T
v2
，根据标准体积罐的容积V
b
和理想气体状态方程的关系，计算标准体积罐和被测阀门及附属管路的总容积V
t
[0008][0009](A2)在高低温环境下，打开截止阀、紧急切断阀、控制阀一，关闭控制阀二，控制系统调节压力调节器使得平衡罐的压力为测试压力p
t
，关闭控制阀一和紧急切断阀，打开排气阀进行排气，记录平衡罐的实时压力p1和温度T1，一定时间t1后，计算平衡罐的泄漏量q1[0010][0011]式中：V
p
为平衡罐在标准状态下的容积；t1为测试时间；p
t
、p1、p
n
分别为关阀前、关阀后平衡罐内介质的绝对压力和标准状态下气体的绝对压力；T
t
、T1、T
n
分别为关阀前、关阀后平衡罐内介质的热力学温度和标准状态下气体的热力学温度；z
t
、z
n
分别为关阀前、关阀后平衡罐内介质的气体压缩系数和标准状态下介质的气体压缩系数；α为平衡罐材料的线膨胀系数；
[0012](A3)在高低温环境下，打开截止阀、紧急切断阀、控制阀一、控制阀二关闭控制阀三，控制系统调节压力调节器使得标准体积罐的压力为测试压力p
t
，关闭控制阀二和紧急切断阀，打开排气阀进行排气，记录标准体积罐的实时压力p2和温度T2，一定时间t2后，计算标准罐的泄漏量q2[0013][0014]式中：V
b
为标准体积罐在标准状态下的容积；t2为测试时间；p
t
、p2、p
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的绝对压力和标准状态下气体的绝对压力；T
t
、T2、T
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的热力学温度和标准状态下介质的热力学温度；z
t
、z
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的气体压缩系数和标准状态下介质的气体压缩系数；α为标准体积罐材料的线膨胀系数；
[0015](A4)根据被测阀门的泄漏量指标q
b
，确认平衡罐、标准体积罐的泄漏量q1和q2是否小于0.01q
b
；
[0016](A5)在高低温环境下，打开截止阀、紧急切断阀、控制阀一、控制阀二、控制阀三，控制系统调节压力调节器使得标准体积罐的压力为测试压力p
t
，关闭控制阀一和紧急切断阀，打开排气阀进行排气；
[0017](A6)监测差压传感器和两罐上的温度传感器，当压差及温度差<0.1℃时(<，认为系统平衡，关闭控制阀二，打开差压传感器两端的截止阀，记录差压传感器的实时差压Δp，一定时间t后，计算被测阀门的泄漏量q
[0018][0019]式中：V
t
为标准体积罐和被测阀门及附属管路在标准状态下的总容积；t为测试时间；Δp实时压差；T
t
、T
n
分别为标准体积罐内介质的热力学温度和标准状态下介质的热力学
温度；z
t
、z
n
分别为标准体积罐内介质的气体压缩系数和标准状态下介质的气体压缩系数；α为标准体积罐材料的线膨胀系数。
[0020]优选地，所述控制系统为PLC计算机控制系统。
[0021]优选地，所述紧急切断阀与控制阀一之间设有三通连接有排气阀。
[0022]优选地，所述平衡罐和标准体积罐为容积相同的压力储罐，容积为1～5L。
[0023]优选地，所述压力传感器选用0.04级的绝对压力变送器。
[0024]优选地，所述差压传感器选用0.04级的绝对压力变送器，其与平衡罐和标准体积罐连接的管路上均设有独立截止阀。
[0025]优选地，所述温度传感器选用Pt1000铂热电阻。
[0026]优选地，所述控制阀一、平衡罐、控制阀二、标准体积罐、控制阀三和被测阀门被换热罩包围，所述换热罩为金属结构，表面分布翅片或薄壁管。
[0027]优选地，所述控制阀一、控制阀二和控制阀三的开关手柄通过加长杆置于换热罩内，且开关手柄有开启/关闭信号输出到控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
式中：V
b
为标准体积罐在标准状态下的容积；t2为测试时间；p
t
、p2、p
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的绝对压力和标准状态下气体的绝对压力；T
t
、T2、T
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的热力学温度和标准状态下介质的热力学温度；z
t
、z
n
分别为关阀前、关阀后标准体积罐内介质的气体压缩系数和标准状态下介质的气体压缩系数；α为标准体积罐材料的线膨胀系数；(A4)根据被测阀门的泄漏量指标q
b
，确认平衡罐、标准体积罐的泄漏量q1和q2是否小于0.01q
b
；(A5)在高低温环境下，打开截止阀、紧急切断阀、控制阀一、控制阀二、控制阀三，控制系统调节压力调节器使得标准体积罐的压力为测试压力p
t
，关闭控制阀一和紧急切断阀，打开排气阀进行排气；(A6)监测差压传感器和两罐上的温度传感器，当压差及温度差<0.1℃时(<，认为系统平衡，关闭控制阀二，打开差压传感器两端的截止阀，记录差压传感器的实时差压Δp，一定时间t后，计算被测阀门的泄漏量q式中：V
t
为标准体积罐和被测阀门及附属管路在标准状态下的总容积；t为测试时间；Δp实时压差；T
t
、T
n
分别为标准体积罐内介...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文量，翟军，李军，严荣松，陈浩，张杨俊，郭宏伟，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：