一种内U型吸附柱内漏检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及吸附柱密封性测试系统及测试方法，具体涉及一种内U型吸附柱内漏检测系统及内漏检测方法，用于解决目前尚未有适用于内U型吸附柱内漏检测的检测方法的不足之处。该内U型吸附柱内漏检测系统包括气体配置装置、恒温装置、检测分析装置和压力监测装置，该系统可以根据不同的目标组分选择不同的分析测量方法，既可以在实验室准确定量分析，也可以在工厂、车间或野外便携检测，杂质组分对目标组分检测结果影响有限，温度影响也可以进行校正，因此具有广泛的环境适应性和实用性。同时，本发明专利技术公开一种内U型吸附柱内漏检测方法。本发明专利技术公开一种内U型吸附柱内漏检测方法。本发明专利技术公开一种内U型吸附柱内漏检测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种内U型吸附柱内漏检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及吸附柱密封性测试系统及测试方法，具体涉及一种内U型吸附柱内漏检测系统及内漏检测方法。

技术介绍

[0002]吸附柱是气体吸附分离装置的核心部件，其尺寸直接决定着吸附柱的性能指标、操作、结构和布局。吸附柱通常采用内U型结构，该结构不仅降低了气体吸附分离装置尺寸和重量，而且保持了高的吸附柱效。但如果内U型吸附柱存在内漏，就会对系统实验结果产生明显影响，因此有效和操作性强的吸附柱内漏检测非常必要。在现有技术中，外漏检测方法较多，例如氦质谱、皂沫或压力等，但上述方法均无法用于内U型吸附柱内漏检测。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决目前尚未有适用于内U型吸附柱内漏检测的检测方法的不足之处，而提供一种内U型吸附柱内漏检测系统及方法。
[0004]为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本专利技术提供了如下技术解决方案：
[0005]一种内U型吸附柱内漏检测系统，其特殊之处在于：包括气体配置装置、恒温装置、检测分析装置和压力监测装置；
[0006]所述气体配置装置包括并联的第一气体装置和第二气体装置，所述第一气体装置包括第一气体源，以及沿气体流动方向依次设置并通过管路连接的第一减压阀、第一质量流量控制器和第一阀门，所述第二气体装置包括第二气体源，以及沿气体流动方向依次设置并通过管路连接的第二减压阀、第二质量流量控制器和第二阀门；所述第一气体源内的第一气体内不包含吸附剂的目标组分，所述第二气体源内的第二气体内包含吸附剂的目标组分，第一气体和第二气体配置后形成混合气体，混合气体内所述目标组分含量高于检测分析装置的检测限；
[0007]所述恒温装置用于使待检内U型吸附柱保持恒定温度，待检内U型吸附柱内部装填有吸附剂，待检内U型吸附柱两端分别为气体入口和气体出口；所述气体配置装置的第一出口连接有第一排气管路，第一排气管路的出口设置有第三阀门；气体配置装置的第二出口连接有第一管路，第一管路的出口与气体入口相连，第一管路上设置有第四阀门；
[0008]所述气体出口与第二管路的入口相连，第二管路上沿气体流动方向依次设置有第五阀门和用于检测混合气体流量的第三质量流量计，第二管路的第一出口连接有第二排气管路，第二排气管路的出口设置有第七阀门，第二管路的第二出口连接有第三管路，第三管路的出口与与所述检测分析装置的入口相连，第三管路上靠近检测分析装置的入口设置有第六阀门，检测分析装置的出口连接有第三排气管路；检测分析装置用于测定目标组分的含量，结合通气时间和第三质量流量计流量确定待检内U型吸附柱的柱体是否合格；
[0009]所述压力监测装置包括位于第一管路且靠近气体入口的第一压力传感器、位于第二管路且靠近气体出口的第二压力传感器和位于第三管路且靠近检测分析装置入口的第
三压力传感器。
[0010]进一步地，所述吸附剂为一种或多种混合；所述目标组分为一种或多种混合。
[0011]同时，本专利技术还提供一种内U型吸附柱内漏检测方法，其特殊之处在于，采用上述内U型吸附柱内漏检测系统，包括如下步骤：
[0012]步骤1、吸附剂干燥；
[0013]将吸附剂干燥后，冷却备用；
[0014]步骤2、待检内U型吸附柱容积测量；
[0015]多次清洗待检内U型吸附柱内部，之后注入液体测试待检内U型吸附柱容积，再将待检内U型吸附柱干燥备用；
[0016]步骤3、
[0017](3.1)将经过步骤2处理的待检内U型吸附柱称重，充填经过步骤1处理的吸附剂，再次称重，得到吸附剂装量W；
[0018](3.2)根据公式1，结合吸附剂装量W和吸附剂的目标组分在预设温度T和预设压力P下所对应的常数值k(T,P)，得到所述目标组分到达检测分析装置的预设穿透时间t
5％
与预设混合气体流量Q之间的关系，根据t
5％
取值范围，估算出预设混合气体流量Q；
[0019][0020]所述预设温度T为恒温装置的恒定温度，所述预设压力P为第一压力传感器压力和第二压力传感器压力的均值；
[0021](3.3)根据公式2，结合预设混合气体流量Q、第二气体源标准气体浓度C0、混合气体浓度C
f
，得到第二质量流量控制器的预设流量Q2；
[0022][0023](3.4)根据公式3，结合预设混合气体流量Q和第二质量流量控制器的流量Q2计算出第一质量流量控制器的预设流量Q1；
[0024]Q1＝Q
‑
Q2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式3
[0025]步骤4、待检内U型吸附柱外漏检查；
[0026](4.1)若已知待检内U型吸附柱无外漏，则执行步骤5；否则执行步骤(4.2)；
[0027](4.2)打开第一减压阀，设置第一质量流量控制器流量为预设流量Q1，打开第一阀门和第四阀门；当第一压力传感器和第二压力传感器压力均达到300kPa后，关闭第一阀门和第四阀门；等待1小时以上，记录第一压力传感器压力，若第一压力传感器数值变化小于1kPa，说明待检内U型吸附柱无外漏，执行步骤5；否则说明待检内U型吸附柱有外漏，结束流程；
[0028]步骤5、吸附剂清洗；
[0029]打开恒温装置并设定恒定温度，打开第一阀门、第四阀门和第五阀门，将第七阀门旋开至最大，保持第一质量流量控制器流量为预设流量Q1不变，通气清洗待检内U型吸附柱的柱体12小时以上；
[0030]步骤6、本底检测；
[0031]打开检测分析装置，打开第六阀门，旋调小第七阀门，使第三压力传感器压力比步
骤5升高预设压差以上，保证待检内U型吸附柱流出气体进入检测分析装置，并保持0.5小时以上；
[0032]当检测分析装置检测得到待检内U型吸附柱流出气体中目标组分含量低于检测限时，执行步骤7；
[0033]步骤7、目标组分吸附；
[0034]保持第一阀门、第六阀门和第七阀门开度不变，关闭第四阀门和第五阀门，打开第二阀门和第三阀门，保持第一质量流量控制器流量为预设流量Q1不变，调节第二质量流量控制器流量，流量稳定后，开启第四阀门和第五阀门并记录通气时间；混合气体进入待检内U型吸附柱，吸附剂吸附目标组分，待检内U型吸附柱流出气体进入检测分析装置；
[0035]步骤8、穿透时间t
x(5％)
测定；
[0036]检测分析装置以相同的时间间隔连续分析待检内U型吸附柱流出气体，当出现目标组分信号S
x
时，继续分析，直至S
x
数值不再发生变化为止，将S
x
最终数值记为S
f
，并记录结束时间；关闭所有阀门、恒温装置及检测分析装置，即完成待检内U型吸附柱目标组分穿透时间监测；
[0037]步骤9、数据处理；
[0038]对步骤8中目标组分信号S
x
和S
f...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内U型吸附柱内漏检测系统，其特征在于：包括气体配置装置、恒温装置(2)、检测分析装置(3)和压力监测装置；所述气体配置装置包括并联的第一气体装置(11)和第二气体装置(12)，所述第一气体装置(11)包括第一气体源(111)，以及沿气体流动方向依次设置并通过管路连接的第一减压阀(112)、第一质量流量控制器(113)和第一阀门(114)，所述第二气体装置(12)包括第二气体源(121)，以及沿气体流动方向依次设置并通过管路连接的第二减压阀(122)、第二质量流量控制器(123)和第二阀门(124)；所述第一气体源(111)内的第一气体内不包含吸附剂的目标组分，所述第二气体源(121)内的第二气体内包含吸附剂的目标组分，第一气体和第二气体配置后形成混合气体，混合气体内所述目标组分含量高于检测分析装置(3)的检测限；所述恒温装置(2)用于使待检内U型吸附柱(01)保持恒定温度，待检内U型吸附柱(01)内部装填有吸附剂，待检内U型吸附柱(01)两端分别为气体入口(011)和气体出口(012)；所述气体配置装置的第一出口连接有第一排气管路(52)，第一排气管路(52)的出口设置有第三阀门(521)；气体配置装置的第二出口连接有第一管路(51)，第一管路(51)的出口与气体入口(011)相连，第一管路(51)上设置有第四阀门(511)；所述气体出口(012)与第二管路(53)的入口相连，第二管路(53)上沿气体流动方向依次设置有第五阀门(531)和用于检测混合气体流量的第三质量流量计(532)，第二管路(53)的第一出口连接有第二排气管路(54)，第二排气管路(54)的出口设置有第七阀门(541)，第二管路(53)的第二出口连接有第三管路(56)，第三管路(56)的出口与所述检测分析装置(3)的入口相连，第三管路(56)上靠近检测分析装置(3)设置有第六阀门(561)，检测分析装置(3)的出口连接有第三排气管路(55)；检测分析装置(3)用于测定目标组分的含量，结合通气时间和第三质量流量计(532)流量确定待检内U型吸附柱(01)的柱体是否合格；所述压力监测装置包括位于第一管路(51)且靠近气体入口(011)的第一压力传感器(41)、位于第二管路(53)且靠近气体出口(012)的第二压力传感器(42)和位于第三管路(56)且靠近检测分析装置(3)入口的第三压力传感器(43)。2.根据权利要求1所述的一种内U型吸附柱内漏检测系统，其特征在于：所述吸附剂为一种或多种混合；所述目标组分为一种或多种混合。3.一种内U型吸附柱内漏检测方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种内U型吸附柱内漏检测系统，包括如下步骤：步骤1、吸附剂干燥；将吸附剂干燥后，冷却备用；步骤2、待检内U型吸附柱(01)容积测量；多次清洗待检内U型吸附柱(01)内部，之后注入液体测试待检内U型吸附柱(01)容积，再将待检内U型吸附柱(01)干燥备用；步骤3、(3.1)将经过步骤2处理的待检内U型吸附柱(01)称重，充填经过步骤1处理的吸附剂，再次称重，得到吸附剂装量W；(3.2)根据公式1，结合吸附剂装量W和吸附剂的目标组分在预设温度T和预设压力P下所对应的常数值k(T,P)，得到所述目标组分到达检测分析装置(3)的预设穿透时间t
5％
与预
设混合气体流量Q之间的关系，根据t
5％
取值范围，估算出预设混合气体流量Q；所述预设温度T为恒温装置(2)的恒定温度，所述预设压力P为第一压力传感器(41)压力和第二压力传感器(42)压力的均值；(3.3)根据公式2，结合预设混合气体流量Q、第二气体源(121)标准气体浓度C0、混合气体浓度C
f
，得到第二质量流量控制器(123)的预设流量Q2；(3.4)根据公式3，结合预设混合气体流量Q和第二质量流量控制器(123)的流量Q2计算出第一质量流量控制器(113)的预设流量Q1；Q1＝Q
‑
Q2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式3步骤4、待检内U型吸附柱(01)外漏检查；(4.1)若已知待检内U型吸附柱(01)无外漏，则执行步骤5；否则执行步骤(4.2)；(4.2)打开第一减压阀(112)，设置第一质量流量控制器(113)流量为预设流量Q1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周崇阳，周国庆，吴睿，龚兵，冯淑娟，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：