用于密封件的泄漏檢測裝置的制作方法

本實用新型涉及泄漏檢測技術領域，尤其涉及一種用于密封件的泄漏檢測裝置。

背景技術：

大量的容器類或腔體類工業產品一般對其密封性有具體的要求，如果出現泄漏問題，如漏油、漏氣等，容易帶來嚴重的生產事故。因此，在出廠之前需要進行泄漏檢測。

對于整體密封的產品來說，因為沒有可以充氣的接口，通常放入密封腔內根據波義耳定律進行泄漏檢測。在此類檢測裝置中，需要外接儲氣罐，以提供測量時需要的定量基礎。根據不同的應用，所需儲氣罐的體積也不同。因此，為了測量各種不同規格或類型的密封產品，往往需要置備多種不同體積的儲氣罐，增加了生產成本。另外，現有的密封件泄漏檢測方案一般是利用氣源通過充氣管路對儲氣罐充氣，然后再對裝有密封件的密封腔進行充氣并檢測各種氣壓參數而進行檢測的。但是，現有的密封件泄漏檢測裝置中的檢測回路和充氣回路是同一個回路。公知的是，檢測回路體積減小，檢測精度會提高。所以，一般來說現有密封件泄漏檢測裝置的檢測回路的管路直徑會盡可能小，但隨之而來的是充氣時間較長和穩定時間變久，尤其是密封件體積較大時，儲氣罐和密封腔都需要較長的充氣時間。所以，只能取兩者的平衡，從而造成檢測精度無法達到最高水準。

另外，在檢測的時候往往需要反復充、放氣，使得充氣-檢測回路產生熱量，導致檢測精度低、穩定性和重復性差。

因此，需要一種能夠克服一個或多個上述缺陷的密封件泄漏檢測裝置。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有密封件泄漏檢測裝置中存在的至少一個問題，提出一種改進的用于密封件的泄漏檢測裝置，這種裝置能夠提高檢測精度、縮短檢測時間、提高檢測穩定性和重復性、降低生產成本。

為此，根據本實用新型的一方面，提供了一種用于密封件的泄漏檢測裝置，所述泄漏檢測裝置包括：

密封腔，所述密封腔容納所述密封件；

壓力調節裝置，所述壓力調節裝置用于以預定的壓力給所述密封腔提供加壓氣體；

檢測管路，所述檢測管路的一端連接到所述密封腔，另一端連接到所述壓力調節裝置；

壓差傳感器，所述壓差傳感器通過壓差管路連接到所述檢測管路以感測所述檢測管路內的氣壓隨時間的變化；

其特征在于，所述泄漏檢測裝置還包括充氣管路和設置在所述充氣管路中的壓力傳感器，所述充氣管路的一端連接到所述密封腔，另一端連接到所述壓力調節裝置，其中，所述充氣管路與所述檢測管路分離，且所述充氣管路的一部分的體積能夠被隔離。

優選地，所述充氣管路的直徑比所述檢測管路的直徑大。

優選地，所述泄漏檢測裝置還包括放氣管路，所述放氣管路用于排出所述密封腔內的氣體。

優選地，所述泄漏檢測裝置還包括下列閥中的一個或多個：第一閥，所述第一閥設置在所述充氣管路中，以用于打開或關閉所述壓力調節裝置通過所述充氣管路與所述密封腔的氣體連通；

第二閥，所述第二閥設置在所述檢測管路中，以用于打開或關閉所述檢測管路與所述密封腔之間的氣體連通；

第三閥，所述第三閥設置在所述壓差管路中，以用于打開或關閉所述壓差管路中的一個分支；

第四閥，所述第四閥設置在所述檢測管路中，以用于打開或關閉所述檢測管路與所述壓力調節裝置之間的氣體連通；

第五閥，所述第五閥設置在所述放氣管路中，以用于打開或關閉所述密封腔與外界大氣之間的氣體連通；和

第六閥，所述第六閥設置在所述充氣管路中，以用于隔離所述充氣管路的能夠被隔離的一部分的體積。

優選地，所述第一閥設置在所述充氣管路中靠近所述密封腔的位置。

優選地，所述第二閥設置在所述檢測管路中靠近所述密封腔的位置。

優選地，所述第四閥設置在所述檢測管路和所述壓差管路的連接處的靠近所述壓力調節裝置的一側。

優選地，所述第六閥設置在所述充氣管路和所述檢測管路的連接處的靠近所述壓力調節裝置的一側。

優選地，所述充氣管路的直徑是所述檢測管路的直徑的3-10倍。

優選地，所述泄漏檢測裝置還包括處理器或控制器，所述處理器或控制器用于處理所述壓差傳感器、所述壓力傳感器所檢測的氣壓數據和/或控制各個閥的操作。

與現有的用于密封件的泄漏檢測裝置相比，本實用新型的用于密封件的泄漏檢測裝置省卻了大量不同體積的儲氣罐，且省卻了對儲氣罐進行充氣的時間，使測試時間大大縮短。另外，充氣時間大幅減少，也使檢測回路的體積大幅減小，從而使檢測精度得到有效的提高。另外，避免了對整個管路反復充氣和放氣，可以減少管路熱量對于檢測結果的影響。所以，通過對工裝的簡化、產生的熱量和充氣體積的優化，進一步提高了本實用新型的用于密封件的泄漏檢測裝置的精度、穩定性和重復性。

附圖說明

下面參照附圖來詳細描述本實用新型的示例性實施例及進一步解釋本實用新型，在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型一實施例的用于密封件的泄漏檢測裝置的結構示意圖；

圖2示出了圖1所示的泄漏檢測裝置中的各個閥和傳感器的開關狀態的時序圖。

具體實施方式

下面結合附圖及示例詳細描述本實用新型的優選實施例。在本實用新型的優選實施例中，以用于密封件的壓降法泄漏檢測裝置為例對本實用新型進行描述。但是，本領域技術人員應理解的是，這些示例性實施例并不意味著對本實用新型形成任何限制，例如，本實用新型的泄漏檢測裝置可用于其他需要重復充、放氣的密封件檢測應用中。此外，在不沖突的情況下，本實用新型的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

圖1示出了根據本實用新型一實施例的用于密封件的泄漏檢測裝置1的結構示意圖。如圖1所示，泄漏檢測裝置1包括密封腔32、壓力調節裝置31、檢測管路12、壓差管路15和壓差傳感器23。密封件2容納在密封腔32內。壓力調節裝置31用于以預定的壓力給密封腔32提供加壓氣體。檢測管路12的一端連接到密封腔32，另一端連接到壓力調節裝置31。壓差傳感器23通過壓差管路15連接到檢測管路12，以感測檢測管路12內的氣體壓力隨時間的變化。一般來說，壓力調節裝置31可聯接鼓風機、空氣壓縮機或壓縮氣瓶等氣源。

本實用新型的泄漏檢測裝置1還包括充氣管路11，該充氣管路11的一端連接到密封腔32，另一端連接到壓力調節裝置31，其中充氣管路11與檢測管路12分離，且充氣管路11的一部分的體積能夠被隔離。另外，充氣管路11的直徑比檢測管路12的直徑大。優選地，充氣管路11的直徑是檢測管路12的直徑的3-10倍。當然，根據密封件的體積大小，也可以采用其他倍數關系的充氣管路11和檢測管路12。當采用本實用新型的泄漏檢測裝置1對產品進行檢測時，可以先對充氣管路11的能夠被隔離的那一部分體積充氣，再對密封腔32進行充氣，然后利用檢測管路12進行檢測。

根據本實用新型的另一實施例，本實用新型的泄漏檢測裝置1還包括放氣管路17，如圖1所示，放氣管路17例如在密封腔32處或充氣管路11的鄰近密封腔32的部分處與密封腔32氣體連通，以排出密封腔32內的氣體。

為了便于控制各管路或各部件之間的氣體連通，本實用新型的泄漏檢測裝置1還包括設置在相應管路上的一個或多個閥，所述一個或多個閥包括下述閥中的一個或多個：

第一閥V1，該第一閥V1設置在充氣管路11中，尤其是設置在靠近密封腔32的位置，以用于打開或關閉壓力調節裝置31通過充氣管路11與密封腔32的氣體連通；

第二閥V2，該第二閥V2設置在檢測管路12中，尤其是設置在靠近密封腔32的位置，以用于打開或關閉檢測管路12與密封腔32之間的氣體連通；

第三閥V3，該第三閥V3設置在壓差管路15中，以用于打開或關閉壓差管路15中的一個分支；

第四閥V4，該第四閥V4設置在檢測管路12中，尤其是設置在靠近壓力調節裝置31的位置，以用于打開或關閉檢測管路12與壓力調節裝置31之間的氣體連通；

第五閥V5，該第五閥V5設置在放氣管路17中，以用于打開或關閉密封腔21與外界大氣之間的氣體連通；和

第六閥V6，該第六閥V6可移動地設置在充氣管路11中，以用于隔離充氣管路11的一部分的體積。如圖1所示的實施例所示，通過移動第六閥V6的位置，能夠調節并隔離充氣管路11的位于第一閥V1和第六閥V6之間的一部分管路的體積。

根據本實用新型的另一實施例，第五閥V5設置在第一閥V1與密封腔32之間。根據本實用新型的又一實施例，第四閥V4設置在檢測管路12和壓差管路15的連接處的靠近壓力調節裝置31的一側。根據本實用新型的進一步的實施例，第六閥V6設置在充氣管路11與檢測管路12的連接處的靠近壓力調節裝置31的一側。雖然上文中給出了6個閥和具體的位置，但本領域技術人員可根據需要設置更多或更少的閥，且閥的位置也可以調整。

另外，根據本實用新型的另一實施例，本實用新型的泄漏檢測裝置1還可包括第一壓力傳感器21，該第一壓力傳感器21連接到充氣管路11，尤其是在第一閥V1與密封腔32之間的位置，以用于測量密封腔32內的氣壓。根據本實用新型的另一實施例，本實用新型的泄漏檢測裝置1還可包括第二壓力傳感器22，該第二壓力傳感器22連接到充氣管路11，尤其是在第一閥V1與第六閥V6之間的位置，以用于測量充氣管路11的能夠被隔離的一部分體積內的氣壓。當然，第一壓力傳感器21和第二壓力傳感器22也可以是一個傳感器，或者也可以在相應管路的其他預期位置設置另外的壓力傳感器。

以上描述了本實用新型的泄漏檢測裝置1的結構，下面參照圖2描述圖1中所示出的各個閥、第一壓力傳感器21、第二壓力傳感器22和壓差傳感器23的工作配合狀態。

圖2示出了圖1所示的泄漏檢測裝置中的各個閥和傳感器的工作狀態的時序圖。如圖2所示，在本實用新型的泄漏檢測裝置1工作時，一般包括如下八個階段：

備檢階段P1，在該階段中泄漏檢測裝置1處于準備進行檢測的狀態，其中壓力調節裝置31為充氣管路11和檢測管路12提供加壓氣體，但加壓氣體還沒有被提供到密封腔32；

成罐階段P2，在該階段中使充氣管路11的能夠被隔離的一部分體積被斷開氣體連通，使該部分體積起到類似于現有檢測裝置中的儲氣罐的作用；

轉移階段P3，在該階段中使充氣管路11的之前被斷開氣體連通的能夠被隔離的那一部分體積與密封腔32連通；

放氣階段P4，在該階段中打開放氣管路17，使轉移到密封腔32內的加壓氣體排放到外界大氣；

充氣階段P5，在該階段中使加壓氣體經充氣管路11到達密封腔32，并充氣到預定的壓力；

穩定階段P6，在該階段中充氣管路11關閉，使加壓氣體在密封腔32和檢測管路12形成的檢測回路中達到氣壓穩定的狀態；

檢測階段P7，在該階段中，通過壓差傳感器23測量檢測管路12中氣壓隨時間的變化情況；

放氣階段P8，在該階段中打開放氣管路17，使密封腔32內的加壓氣體排放到外界大氣。

從圖2可以看出，第一閥V1、第二閥V2、第三閥V3、第四閥V4、第五閥V5和第六閥V6在各階段中分別保持各自的打開狀態O或關閉狀態C，且第一壓力傳感器21、第二壓力傳感器22和壓差傳感器23也分別保持各自的打開狀態O或關閉狀態C。

下面參照圖1和2詳細描述本實用新型的泄漏檢測裝置在各個階段中的工作過程。

參照圖1和圖2，在備檢階段P1中，密封件2被容納在密封腔32內，壓力調節裝置31啟動而提供加壓氣體，但由于第六閥V6打開、第一閥V1和第二閥V2被關閉，使得充氣管路11中的加壓氣體充填了充氣管路11，但沒有供應到密封腔32。另外，在備檢階段P1中，第三閥V3和第四閥V4打開，使得壓力調節裝置31提供的加壓氣體充滿檢測管路12和壓差傳感器23的壓差管路15，但也沒有經檢測管路12到達密封腔32。另外，第五閥V5打開，使得密封腔32通向外界大氣。由此可以確定，加壓氣體充填了第一閥V1和第二閥V2的靠近壓力調節裝置31的一側的管路。

同樣參照圖1和圖2，在成罐階段P2中，第四閥V4、第五閥V5和第六閥V6關閉。這樣，充氣管路11的在第一閥V1和第六閥V6之間的一部分體積被斷開氣體連通，形成類似現有檢測裝置中的儲氣罐的形式。此時利用第二壓力傳感器22測量該部分體積內的壓力。由此可見，本實用新型的成罐階段僅通過閥的切換即實現了類似于現有技術中的儲氣罐的功能。

接下來是轉移階段P3，在該階段中第一閥V1打開，其他閥的狀態不變，使得充氣管路11的被斷開氣體連通的能夠被隔離的那一部分體積內的加壓氣體轉移到密封腔32內。此時，利用第二壓力傳感器22測量充氣管路11內的壓力，此壓力可作為之后的泄漏計算的定量基礎的參數之一。

在轉移階段之后是放氣階段P4，在該階段中，第一閥V1關閉，第四閥V4、第五閥V5和第六閥V6打開，使密封腔32內氣體排出到外界大氣中，且充氣管路11和檢測管路11充填由壓力調節裝置31提供的加壓氣體。至此完成了類似于儲氣罐的功能，之后開始針對密封腔32內的氣體壓力進行檢測。

對密封腔32進行充氣，即開始充氣階段P5。在充氣階段中，第五閥V5關閉，第一閥V1打開，使壓力調節裝置31提供的加壓氣體充填容納有密封件2的密封腔32。第二閥V2、第三閥V3、第四閥V4和第六閥V6保持不變。在該階段中，第二閥V2保持關閉，但由于第四閥V4打開，且第二閥V2可設置在靠近密封腔32的位置，使得加壓氣體同樣充填大部分的檢測管路12。設置在充氣管路11中的壓力傳感器21可以測量充氣壓力，當到達預定壓力時，可以指示停止輸送加壓氣體。

在將密封腔32充氣到預定壓力時，泄漏檢測裝置1進入穩定階段P6。在穩定階段中，第一閥V1和第四閥V4關閉，從而關閉壓力調節裝置31與密封腔32和檢測管路12的氣體連通，且壓力調節裝置31可以停止提供加壓氣體。同時第二閥V2打開，使檢測管路12與密封腔32氣體連通，且使整個檢測回路內的氣壓達到穩定狀態。因為第三閥V3仍然保持打開，所以壓差傳感器23的壓差管路15的兩個分支都與檢測管路12連通，使得壓差傳感器23的兩端保持平衡，從而獲得參考氣壓。

在整個檢測回路達到穩定之后，接下來泄漏檢測裝置1進入檢測階段P7。與上一階段相比，第三閥V3關閉，其他閥保持不變，使壓差傳感器23的壓差管路15的一個分支被切斷而保持穩定階段的氣壓，而另一分支仍然與檢測管路12保持連通，例如，圖1中所示的壓差管路15的左側管路。隨著時間的變化，測量檢測管路12中的氣壓變化，即密封腔32和檢測管路12內的氣壓變化。根據波義耳定律，結合之前第二壓力傳感器22測量的壓力，則可以計算出密封件的泄漏率。

為便于對測量數據的處理，壓差傳感器23測量到的數據可以傳送給處理器或控制器(未示出)，所述處理器或控制器可以包括在泄漏檢測裝置1中，也可以是分離設置的或遠程設置的。另外，處理器或控制器也可通過程序化設置來控制各個閥的打開或關閉。

在經過一段時間的檢測之后，可計算出密封件2的泄漏率。之后，泄漏檢測裝置1開始進入放氣階段P8。在放氣階段中，第二閥V2關閉，第五閥V5打開，使密封腔32內的加壓氣體通過放氣管路17排出到外界大氣。另外，第三閥V3和第四閥V4可打開，使檢測管路12、充氣管路11和壓差管路15充填由壓力調節裝置31提供的加壓氣體。此時，充氣管路11、檢測管路12和壓差管路15中仍充填著較多的加壓氣體，在下一次檢測時，不需要壓力調節裝置31對這些管路進行重復的充、放氣。在將密封腔32內的氣體排出之后，可以移除密封件2，使泄漏檢測裝置1轉入下一次檢測的備檢階段P1。

從以上描述可以了解本實用新型的泄漏檢測裝置的結構和操作過程。下面簡要描述使用本申請的泄漏檢測裝置對密封件2進行泄漏檢測的方法。

首先，將密封件2容納在密封腔32內；

利用壓力調節裝置31向充氣管路11的能夠被隔離的一部分體積提供加壓氣體，并測量氣體壓力；

使充氣管路11的能夠被隔離的一部分體積內的加壓氣體轉移到密封腔32內，并測量氣體壓力；

關閉充氣管路11，排出密封腔32內的氣體；

連通充氣管路11與密封腔32，并利用壓力調節裝置31向密封腔32提供加壓氣體，使密封腔32內的氣體壓力達到預定壓力。

關閉充氣管路11與密封腔32的氣體連通，并且使密封腔32和檢測管路12氣體連通；

通過壓差傳感器23測量檢測管路12內的氣壓隨時間的變化，以計算出密封件的泄漏率；

使密封腔32放氣，移除密封件2。

因在所述密封腔32放氣的過程中，第一閥V1和第二閥V2關閉，第三閥V3、第四閥V4和第六閥V6打開，使充氣管路11和檢測管路12中充填由壓力調節裝置31提供的加壓氣體，所以，等放氣完畢即可更換被檢測的密封件，使泄漏檢測裝置1進入備檢階段。

以上簡要描述了本實用新型的泄漏檢測方法，但本領域技術人員應當理解，在各個步驟中可以手動或自動地操作各個閥，以打開或關閉相應的管路。

利用本實用新型的用于密封件的泄漏檢測裝置，因為充氣管路與檢測管路是分離的，且使用一部分充氣管路的體積來代替儲氣罐，并使該部分充氣管路的體積可根據需要進行調節并隔離，從而省卻了大量不同體積的儲氣罐，降低成本，且省卻了對儲氣罐進行充氣的時間。另外，本實用新型的用于密封件的泄漏檢測裝置中的充氣管路的直徑比檢測管路的直徑大，在充氣階段可以利用大直徑的充氣管路對工裝(如，密封腔)進行大氣流充氣，所以，充氣時間大幅減少，使測試時間可縮短50％以上。

另外，因為使充氣管路與檢測管路分離，所以檢測回路的體積大幅減小，使得檢測精度明顯提升，可達50％～80％。另外，避免了對整個管路反復充氣和放氣，可以減少管路熱量對于檢測結果的影響。所以，通過對工裝的簡化、產生的熱量和充氣體積的優化，進一步提高了本實用新型的用于密封件的泄漏檢測裝置的精度、穩定性和重復性，例如，穩定性可提高30％

以上結合具體實施例對本實用新型進行了詳細描述。顯然，以上描述以及在附圖中示出的實施例均應被理解為是示例性的，而不構成對本實用新型的限制。對于本領域技術人員而言，可以在不脫離本實用新型的精神的情況下對其進行各種變型或修改，這些變型或修改均不脫離本實用新型的范圍。