[發(fā)明專利]基于超聲檢測的氣密容器泄漏定位測量系統(tǒng)的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010539536.6
• 申請日: 2020-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN111551321B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉秀萍;高宏松
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01M3/24
• 分類號(hào): G01M3/24
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 石紅麗

本申請?zhí)峁┑幕诔暀z測的氣密容器泄漏定位測量系統(tǒng)的測量方法，硬件系統(tǒng)包括主控單片機(jī)、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路、音頻識(shí)別處理模塊、電源供電模塊，軟件平臺(tái)利用C語言實(shí)現(xiàn)的超聲的發(fā)射、產(chǎn)生本振信號(hào)的驅(qū)動(dòng)以及串口數(shù)據(jù)的傳輸。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)高壓密封容器或管道的氣體泄漏檢測，以及在存在泄漏的情況下，對泄漏進(jìn)行定位。其主要優(yōu)點(diǎn)在于泄漏定位測量操作安全簡單、系統(tǒng)使用方便、裝置成本低、定位精度相對較高，被測對象的范圍廣等。檢測定位成本較低，精度又相對較高，方法局限性小，具有普適性和可移植性，市場推廣應(yīng)用潛力巨大。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種氣密容器泄漏定位測量系統(tǒng)的測量方法，特別涉及一種基于超聲檢測的氣密容器泄漏定位測量系統(tǒng)的測量方法，屬于氣密容器泄漏超聲檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣密容器與管道的應(yīng)用在不斷深入和普及，氣體泄漏檢測技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)融合多個(gè)學(xué)科、多種技術(shù)交叉的新領(lǐng)域，世界各國紛紛對這一領(lǐng)域投入巨資做相關(guān)研究和應(yīng)用，力求尋找到更安全、可靠、便捷的泄漏檢測方法。

氣密容器是一種密封容器，其外部或內(nèi)部承受液體、氣體壓力而使容器存在內(nèi)外差,且對安全性有較高要求，真空設(shè)備是將其它容器內(nèi)的氣體抽出保持容器內(nèi)接近真空狀態(tài)的裝置或者其內(nèi)部要保持真空狀態(tài)的裝置。氣密容器、真空設(shè)備和管道在多個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，這些裝置維持正常工作的基本條件是保持密封或泄漏率在允許漏率范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，會(huì)因漏孔大小、泄漏部位和泄漏物質(zhì)的不同而產(chǎn)生不同程度和不同表現(xiàn)形式的危害，這些危害大體表現(xiàn)在以下幾方面：一是無法保持真空裝置的工作真空度或氣密容器內(nèi)部的工作壓力，二是對器件內(nèi)部工作環(huán)境造成污染，三是因泄漏產(chǎn)生的間接危害；為了減少這些由泄漏帶來的不必要的損失，需要足夠的重視氣密容器泄漏的檢測定位，需要運(yùn)用有效的檢測泄漏手段將影響工作的漏孔或漏縫檢出，以便進(jìn)行修補(bǔ)。

氣密容器泄漏定位檢測任務(wù)是：一是考慮各方面的因素：設(shè)備對靈敏度的要求、其工作環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性、工作狀態(tài)、可操作性等，選擇合理的檢漏方法和滿足要求的檢漏儀器；二是判定是否存在漏孔或漏縫，并測出泄漏率是否在允許的泄漏率范圍內(nèi)；三是對漏孔或漏縫定位，以便對其進(jìn)行修補(bǔ)。

現(xiàn)有技術(shù)氣密容器泄漏的檢漏方法有多種，它們的使用條件、適用范圍和檢漏原理不盡相同，很難嚴(yán)格的根據(jù)適用范圍、檢漏原理等來加以分類。現(xiàn)有技術(shù)比較常用的檢漏方法有：氣泡法、氣壓法、鹵素法、氦質(zhì)譜法、超聲法。

現(xiàn)有技術(shù)的氣泡法是根據(jù)氣泡形成的地方判定漏孔的位置、氣泡的直徑大小判斷漏率與上升速度，氣泡直徑越大，說明漏率越大，上升速度越快。氣泡法的缺點(diǎn)在于適用場合有限，后續(xù)處理復(fù)雜，忽略了氣體的可溶性，當(dāng)被檢件腔內(nèi)壓力小于臨界壓力時(shí)，不能產(chǎn)生氣泡，即使被檢件腔內(nèi)壓力大于或等于臨界壓力，也可能會(huì)因?yàn)橐后w內(nèi)雜質(zhì)堵塞漏孔而無法產(chǎn)生氣泡，或形成氣泡時(shí)間較長而無法在觀測時(shí)間內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，或氣泡體積太小或冒泡的時(shí)間極短而肉眼無法觀察到造成誤判，被檢物體表面凹凸不平處積存的氣體浮出產(chǎn)生氣泡也容易造成誤判。

現(xiàn)有技術(shù)的氣壓法是將被檢件充入壓縮氣體，直到腔內(nèi)壓力值到達(dá)某一要求值后不再繼續(xù)充氣，觀察壓力換能器顯示值的變化，若存在漏孔或漏縫，容器內(nèi)的壓強(qiáng)值會(huì)隨時(shí)間不斷減小。氣壓法的缺點(diǎn)在于只能粗略的判斷是否有泄漏，不能對泄漏位置精確定位，易受溫度影響，當(dāng)有較高靈敏度要求需要延長檢漏時(shí)間，檢漏周期也相應(yīng)的延長，在溫度低于水蒸氣的漏點(diǎn)溫度時(shí)，壓縮氣體中的水蒸氣凝結(jié)成水，會(huì)使被檢件內(nèi)壓力變小，需要漏點(diǎn)傳感器校正壓力誤差。

現(xiàn)有技術(shù)的鹵素法在鹵素為較低濃度時(shí)精確度很高,最小可檢泄漏率達(dá)11cm³/s。鹵素法的缺點(diǎn)在于被檢件要清潔干凈，以免探頭在被檢件表面移動(dòng)時(shí)，其表面的鐵屑、潮氣、油脂等被吸入探頭中，當(dāng)鹵素濃度較高時(shí)，儀器容易飽和甚至中毒，所以檢測必須在通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行，鹵素氣體比空氣重，容易產(chǎn)生虛假現(xiàn)象，鹵素氣體不安全，檢測人員要做好防護(hù)措施，且檢測完畢之后需回收鹵素氣體。

現(xiàn)有技術(shù)的氦質(zhì)譜法高靈敏度，可靠穩(wěn)定，響應(yīng)迅速，定位定量準(zhǔn)確，氦氣是惰性氣體，無毒安全。氦質(zhì)譜法的缺點(diǎn)在于儀器本身和氦氣昂貴，經(jīng)濟(jì)性差。