一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统及方法与流程

    专利查询2025-04-17  29


    本发明涉及垫片泄漏率测量,更具体的说是涉及一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统及方法。


    背景技术:

    1、垫片是一种在两个物体之间起紧固密封作用的薄形垫片,主要有橡胶石棉垫片、非石棉垫片、管道法兰垫片等。垫片通常由一个薄且易于安装的环形片组成,用于填补连接件之间的间隙,并防止两个部件之间流体的泄漏。

    2、垫片的质量直接影响到设备的密封性能和使用寿命。好的垫片应该具有较高的耐高温高压和密封性能好的特点,垫片的泄漏率是衡量垫片好坏的重要指标。为了确定垫片的泄漏率,需要进行相关的测量和计算。通常可以使用压力测量和流量测量等方法来计算泄漏量。

    3、现有的垫片泄漏率测量方法通常是对垫片整体的平均泄漏率进行测量,在开始测量之前,记录设备的初始压力和流量值,启动设备并运行一段时间,同时监测压力和流量的变化,在测量结束时,记录设备的最终压力和流量值根据测量的压力和流量数据,计算垫片的泄漏率。然而该方法只能初步判断出垫片是否存在泄漏以及泄漏程度,无法确定垫片具体的泄漏位置或区段,进而就无法针对性对垫片的生产过程进行质量把控。

    4、因此,如何对垫片各个位置的泄漏率进行测量,进而准确判断垫片泄漏率最高的泄漏位置或区段,是本领域技术人员亟需解决的问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统及方法。

    2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,包括第一连接件、第二连接件、目标垫片、真空舱体、c型密封结构,所述目标垫片位于第一连接件和第二连接件之间,所述第一连接件、第二连接件、目标垫片均位于所述真空舱体内;

    4、所述目标垫片与第一连接件、第二连接件之间形成第一腔体,所述目标垫片远离第一腔体的一面与c型密封结构连接;所述真空舱体与第一连接件、第二连接件、目标垫片之间形成第二腔体;

    5、所述第一腔体通过第一管道与第一同位素气体气源连接;所述第一腔体通过第二管道与第一真空泵连接;所述第二腔体通过第三管道与第二同位素气体气源连接;所述第二腔体还通过第四管道与第二真空泵连接;所述第二腔体还通过第五管道与同位素质谱仪连接。

    6、可选的,所述真空舱体内还设置有温控元件,所述温控元件包括换热器、进水管、出水管、第一控制阀和第二控制阀,所述换热器安装在真空舱体内壁上,所述进水管与所述换热器的进水口连通,所述出水管与所述换热器的出水口连通,所述第一控制阀设置于所述进水管上,所述第二控制阀设置于所述出水管上。

    7、可选的,所述真空舱体的侧壁上还固定有风扇,所述风扇吹风的方向为真空舱体的轴向方向。

    8、可选的,所述第一管道、第三管道上均安装有球阀和流量计。

    9、可选的,所述c型密封结构的截面形状为c型,所述c型密封结构与第一连接件、第二连接件的接触面为圆弧面,所述c型密封结构远离第一腔体的一面为齿状结构,所述齿状结构与电机齿轮相啮合。

    10、可选的,第一同位素气体为c13o2,第二同位素气体为c12o2。

    11、一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量方法,使用上述任一项所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统进行基于同位素的垫片泄漏率分段测量,包括以下步骤:

    12、步骤1、通过电机控制c型密封结构旋转,调整c型密封结构的开口位置;

    13、步骤2、启动液压机,使第一连接件、第二连接件压紧目标垫片和c型密封结构;

    14、步骤3、通过第一真空泵和第二真空泵分别对第一腔体和第二腔体抽真空;

    15、步骤4、向第一腔体充入第一同位素气体,向第二腔体充入第二同位素气体,使第一腔体和第二腔体达到预设气压;

    16、步骤5、开启同位素质谱仪,检测第一同位素与第二同位素的摩尔浓度比;

    17、步骤6、计算目标垫片与c型密封结构的开口位置对应的当前段泄漏率;

    18、重复上述步骤1至步骤6,直到测量得到目标垫片全周各段的泄漏率。

    19、可选的,所述步骤1中,在控制c型密封结构旋转时,c型密封结构的开口位置所旋转的距离与开口大小相同。

    20、经由上述的技术方案可知,本发明提供了一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统及方法,与现有技术相比,具有以下有益效果:

    21、本发明通过c型密封结构对目标垫片进行局部密封,进而能够分别测量目标垫片每个区段的泄漏率,进而确定出垫片具体的泄漏位置或区段,为垫片生产中的缺陷环节进行溯源,提高垫片生产过程的质量把控程度。

    22、本发明还设置温控元件和风扇,用于在检测过程中对真空舱体内的气体进行实时控温,使真空舱体内的气体分布均匀,避免环境温度变化和气体分布情况对检测结果造成影响,提高了目标垫片每个区段泄漏率测量的准确率。

    23、综上所述,本发明系统和方法能够对目标垫片各个区段的泄漏率分别进行测量,且提高了目标垫片各个区段泄漏率的测量准确率。



    技术特征:

    1.一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,包括第一连接件、第二连接件、目标垫片、真空舱体、c型密封结构,所述目标垫片位于第一连接件和第二连接件之间,所述第一连接件、第二连接件、目标垫片均位于所述真空舱体内;

    2.根据权利要求1所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,所述真空舱体内还设置有温控元件,所述温控元件包括换热器、进水管、出水管、第一控制阀和第二控制阀,所述换热器安装在真空舱体内壁上,所述进水管与所述换热器的进水口连通,所述出水管与所述换热器的出水口连通,所述第一控制阀设置于所述进水管上,所述第二控制阀设置于所述出水管上。

    3.根据权利要求1所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,所述真空舱体的侧壁上还固定有风扇,所述风扇吹风的方向为真空舱体的轴向方向。

    4.根据权利要求1所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,所述第一管道、第三管道上均安装有球阀和流量计。

    5.根据权利要求1所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,所述c型密封结构的截面形状为c型,所述c型密封结构与第一连接件、第二连接件的接触面为圆弧面,所述c型密封结构远离第一腔体的一面为齿状结构,所述齿状结构与电机齿轮相啮合。

    6.根据权利要求1所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统,其特征在于,第一同位素气体为c13o2,第二同位素气体为c12o2。

    7.一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量方法,使用权利要求1-6任一项所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统进行基于同位素的垫片泄漏率分段测量,其特征在于,包括以下步骤:

    8.根据权利要求7所述的一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量方法,其特征在于,所述步骤1中,在控制c型密封结构旋转时,c型密封结构的开口位置所旋转的距离与开口大小相同。


    技术总结
    本发明公开了一种基于同位素的垫片泄漏率分段测量系统及方法,涉及垫片泄漏率测量技术领域,所述系统包括第一连接件、第二连接件、目标垫片、真空舱体、C型密封结构,共同构成了第一腔体和第二腔体,所述目标垫片远离第一腔体的一面与C型密封结构连接;C型密封结构的截面形状为C型,远离第一腔体的一面为齿状结构,所述齿状结构与电机齿轮相啮合。第一腔体分别与第一同位素气体气源、第一真空泵连接;第二腔体分别与第二同位素气体气源、第二真空泵连接、同位素质谱仪连接,真空舱体内还设置有温控元件和风扇。本发明系统和方法能够对目标垫片各个区段的泄漏率分别进行测量,且提高了目标垫片各个区段泄漏率的测量准确率。

    技术研发人员:刘振兴,张福星,唐俊,叶一鸣,马川,喻海波,任英
    受保护的技术使用者:安徽中核桐源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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