智能密封诊断装置的制作方法

本实用新型涉及一种智能密封诊断装置，属于智能检测技术领域。

背景技术：

为了保障公众安全，许多工业应用领域需要检测系统中的微小泄漏。以核电站为例，定期需要做模拟事故工况下的泄漏率试验安全壳局部密封性试验，以检测核电特定安全边界是否处于安全稳定运行。目前核电运行机组试验时工作场地比较嘈杂并伴有辐照，间接可能影响试验人员判断且对人体有一定危害，如果将试验分析场地处于一种低辐照且安静的舒适环境将更利于数据的准确性，因此需要研发可远传、快响应、轻量化并能智能分析的密封检测设备。

目前行业内通常使用浮子流量计或单纯测量气体流量的方式检漏，该方式存在精度差且不能智能分析，人员只能在被测对象附近，增加工业安全的风险。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术问题，本实用新型提供一种智能密封诊断装置。

本实用新型提供了以下技术方案：一种智能密封诊断装置，其特征在于，包括气路系统、电路系统和保护系统，该气路系统和电路系统安装在该保护系统内；

所述的保护系统包括：箱盖、箱体和顶部面板，箱盖设在箱体的顶端，在二者的对接边之间设有密封圈；在该箱体的上部安装顶部面板；

所述的气路系统包括：通过气体管线相互连接的冲压口、输入空气过滤器、调压阀、五通阀、大量程流量计、小量程流量计、三通阀、两通阀、测试口和放气旋钮，冲压口依次串联输入空气过滤器和调压阀后与五通阀的第一端连接，该五通阀的第二、三端分别通过大量程流量计和小量程流量计与三通阀第一端连接，该五通阀的第四端直接与该三通阀第一端连接；该三通阀第二端通过两通阀与测试口连接，该三通阀第三端与泄压口连接；

所述的电路系统包括：控制器、控制面板、显示模块、压力传感器、温度传感器、接口模块、数据存储模块、通信接口、电源开关和电源接口，控制面板、显示模块和数据存储模块分别通过接口模块与控制器的对应端连接，该数据存储模块通过通信接口与上位机连接；该控制器不同输入端分别与压力传感器、温度传感器、大量程流量计、小量程流量计的信号输出端连接；该电路系统通过电源开关和电源接口与电源连接。

所述的控制器采用双cpu，所述的接口模块包压力通信串口和温度/流量通信串口；该控制器、接口模块、数据存储模块和通信接口均安装在一集成电路板上。

所述的集成电路板、大量程流量计、小量程流量计和压力传感器均安装在减震托盘上，该减震托盘由l型铝制金属板制成，其顶端与该顶部面板连接，底部悬空，在受到外力震动时靠弹性形变来减少传感器收到的冲击。

所述的放气旋钮安装在该箱体上；显示模块、调压阀、电源开关、冲压口、电源接口、泄压口、测试口、压力通信串口、流量/温度通信串口、控制面板、五通阀旋钮、两通阀旋钮和三通阀均安装在所述的顶部面板上。

所述的控制面板设有多个功能键，用于大小量程切换、流量累计、设定时间、上位机启动、调整流量和压力k值来修正传感器漂移带来的误差。

所述的大量程流量计与小量程流量计的量程比为200：1，大量程流量计和小量程流量计分别采用0-100ml/min和0-5l/min的流量计，或根据检测对象自行搭配适用量程。

所述的电源接口用直流12v锂电池供电，或用电源适配器与市电连接供电。

所述的电源开关上设有电源指示灯。

综上所述，本实用新型在检测贯穿件时具有操作简便、测量精度高、响应速度快、试验结果稳定、应用范围广、可以就近显示及远传至上位机等优势，本实用新型的技术方案为冗余设计，提高了系统可靠性。为核电站等设施的安全运行提供了保障。

附图说明

图1是本实用新型的外部结构示意图；

图2是本实用新型开启箱盖的立体结构示意图；

图3是本实用新型的箱体内部器件分布图（正视）；

图4是本实用新型的箱体内部器件分布图（左视）；

图5是本实用新型的箱体内部器件分布图（俯视）；

图6是本实用新型的气路系统构成图；

图7是本实用新型的电路系统构成图。

图中标记说明：1.箱盖，2.箱体，3.标志牌，4.铭牌，5.放气旋钮，6.密封圈，7.顶部面板，8.显示模块，9.调压阀，10.电源开关/指示灯，11.冲压口，12.电源接口，13.泄压口，14.测试口，15.压力通信串口，16.流量/温度通信串口，17.控制面板，18.两通阀，19.三通阀，20.五通阀，21.减震托盘，22.四通接头，23.三通接头，24.大量程流量计，25.小量程流量计，26.输入空气过滤器，27.压力传感器，28.支撑面板，29.气体管线，30.集成电路板，31.空气气源，32.截止阀，33.减压阀，34.检测口空气过滤器，35.温度传感器，36.试验阀，37.被检测管线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明

如图1所示，本实用新型包括箱盖1和箱体2，箱盖1的一边与箱体的一边铰接，在箱盖1和箱体2上设有标志牌3、铭牌4和放气旋钮5，不仅对内部元器件具有保护作用，还具有一定的减震的作用，便于测试试验的顺利进行。

如图2所示，将显示模块8、调压阀9、电源开关/指示灯10、冲压口11、电源接口12、泄压口13、测试口14、压力通讯串口15、流量/温度通讯串口16、控制面板17、两通阀18、三通阀19、五通阀20固定在顶部面板7上，将仪器的显示系统、操作系统、接口系统集中在同一面板上，不但易于操作，还可以十分直观的显示出被测贯穿件的状态，显示模块8可以显示出被测贯穿件的流量、压力、温度、时间、累积流量等信息；压力通讯串口15和流量/温度通讯串口16与计算器相连，可在计算机屏幕上观察测量数值和曲线，并可将测量数值存储在计算机上；电源接口12可连接两种电源，一是为智能密封诊断仪配套提供的12vdc、10000mah锂电充电电池，二是使用交流110~240v电源为仪器供电。可以多样选择。

如图3至图5所示，此为本实用新型的内部结构图，利用三视图全面的显示出智能密封诊断仪的内部结构。据此可以说明气体在诊断仪内部的流通路径：气体从冲压口11进入，依次经过空气过滤器26、调压阀9、五通阀20、大量程流量计24、小量程流量计25、四通接头22、三通接头23、三通阀19、两通阀18，最后由测试口14输出至待测贯穿件中。

所述的空气过滤器26作用是将空气中的固体杂质和水蒸气过滤除去，得到干净的空气。

所述的调压阀9的作用是输入稳定气流，来使被试验容器（被检测管线37）内保持预先确定的试验压力。

所述的五通阀20具有三个挡位，既可以与控制面板17相配合调节量程，又可以调节至充气模式；所述的三通阀19有两个作用，一是将气体引流至两通阀18去测试贯穿件，另一个是与泄压口12相连，将仪器内的多余气体排出；所述的两通阀18既可以阻断气体，又可以将气体引流至测试口。

所述的集成电路板30上设有双cpu数据采集控制系统，通过导线将压力传感器27、大量程流量计24、小量程流量计25、显示模块8与其相连，实现数据的采集、处理，最后由显示模块8将数据输出。双cpu通过压力传感器、温度传感器、大量程流量计24、小量程流量计25采集到的信号，可以发送至显示模块8，此时可直接显示出当前的系统状态；也可通过压力通讯串口15、流量/温度通讯串口16将数据发送至上位机，上位机通过分析软件根据多个采集点自动进行线性回归，多次拟合后得到设定压力下的泄漏率值，并且可以把历年数据放到数据库中，根据变化趋势来判断被测对象的疲劳程度，从而得到是否需要对被测对象进行机械处理。所述的线性回归、多次拟合方法是常规的数据分析方法，采用matlab等软件即可实现。

所述的大量程流量计24、小量程流量计25通过导线与控制面板17相连，配合三通阀19实现量程的切换。

本实用新型的工作原理为：采用流量补充法和流量搜集法对被测贯穿件进行检漏。

流量补充法原理为如果被试验容器（被检测管线37）有泄漏，则通过本仪器保持流过一定流量的气体来补偿被测容器的泄漏，这相当于被测容器泄漏的补偿气体流量由热质量流量计来准确测量，具体工作过程为首先使试验用压缩气体通过调压阀9并经过五通阀20直接对被试验容器（被检测管线37）充至试验压力，当系统压力趋向于稳定时，调整五通阀20与大量程流量计24相同，此时可以得到相应流量数据，当流量数据低至小量程流量计25的量程范围时可以调至五通阀20与小量程流量计25相同，当压力趋于稳定，流量趋于稳定时，得到相应试验压力的下的泄漏率，试验结束通过三通阀19泄压，此时可以恢复试验现场。

流量搜集法的工作过程为：有时被测系统很大且系统压力无法释放，而我们仅想要得到该系统中单一试验阀门的泄漏值，此时我们可以直接将被试验容器（被检测管线37）与冲压口11连接，将调压阀9调至全开状态并通过五通阀20与大量程流量计24或小量程流量计25相连接，通过累计时间的流量值的不断更新，最终得到趋于稳定的累积流量，并根据系统压力换算至试验压力下的泄漏率。