CN112326156A - 一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,包括带有筒盖的高压筒,待测密封件设置于筒盖的外侧壁与高压筒的内侧壁之间,高压筒的底部开孔并连接有压力表,氢气进气口一连通该开孔且在连通管路上设置有用于氢气增压的增压处理模块,卸荷口一连通该开孔且在连通管路上设置有设定系统保压时间的保压与卸荷模块。本发明通过气控通路使空气源成为控制介质和压缩用气体,通过增压控制系统实现活塞杆的往复运动,从而构建了可靠且安全的增压处理模块以实现高压氢环境服役工况的真实模拟;基于容积可调节的气容,通过气控通路,实现高压氢环境下系统保压时间的设定,以获取待测密封件密封性能、材料宏/微观性能与高压氢浸泡时间的关系。
Description
技术领域
本发明属于高压气体密封技术领域,特别涉及一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统。
背景技术
过度依赖化石燃料造成的能源资源短缺和环境恶化是世界各国面临的严重而紧迫的问题,世界各国均在积极推进清洁、环保、高效能源的开发。氢能以其来源多种多样、能量转化率高、无污染、零排放、可储存、可再生等优点,成为极具发展前景的二次能源,利用氢能作为下一代能源载体有望解决能源供应、安全、清洁的关键问题。鉴于此,世界各国都在加紧规划和发展氢能,致力于氢能领域关键技术的攻关和氢能产品商业应用的开发。
氢能产品的氢气补给需要通过加氢站实现。加氢站主要利用储氢容器和氢能产品间的压力差进行氢气加注,因此加氢站储氢容器的压力应当高于氢能产品的储氢系统压力。而目前一些氢能产品,如氢燃料电池汽车储氢压力最高可达70MPa,为进一步提高储氢系统单位体积氢气能量密度,提升氢燃料电池汽车的单次行驶里程,增大加氢站储氢容器的储氢压力、发展更高压力下的储氢技术将成为未来发展的一大趋势。而密封部件是加氢站储氢容器不可缺少的重要组成部分,受储氢介质压力高、环境温度波动等因素影响,密封部件往往又是最薄弱环节,一旦密封部件失效,将造成火灾甚至爆炸等无法估量的严重后果。因此,有必要对高压氢气密封部件进行研究。
高压氢气密封部件的研究涉及材料性能劣化分析、产品密封性能检测等方面,需要构建能真实反映密封件或密封材料在高压氢环境服役工况的测试系统,以检测和评价高压氢气系统中的密封材料。而目前国内已有的测试系统不够成熟,无法综合实现高压氢环境下系统保压时间的设定、密封性能的检测。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,可以综合实现高压氢环境下系统保压时间的设定、密封性能的检测。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,包括带有筒盖10的高压筒3,待测密封件9设置于筒盖10的外侧壁与高压筒3的内侧壁之间,所述高压筒3的底部开孔并连接有压力表4,氢气进气口一8连通该开孔且在连通管路上设置有用于氢气增压的增压处理模块7,卸荷口一5连通该开孔且在连通管路上设置有设定系统保压时间的保压与卸荷模块6。
所述筒盖10和高压筒3通过螺栓连接件2连接,在筒盖10的顶端面和高压筒3的底端面之间设置有密封件一11,所述压力表4用于压力检测、压力反馈和超压/欠压报警,所述卸荷口一5用于卸荷,所述筒盖10加工有气孔,所述筒盖10气孔位于待测密封件9和高压筒3之间的泄漏通道处,所述筒盖10气孔连接泄漏检测点1,所述泄漏检测点1用于待测密封件9的泄漏量检测。
所述增压处理模块7包括:
增压控制系统,包括气缸7015及其活塞杆7017,气缸7015包括左中右三个缸体,活塞杆7017包括杆身和圆盘状的左右端头,所述左右端头分别位于左右缸体中与缸壁贴合,左右缸体上均设置有进出气口;
增压通路,自氢气进气口二7022至氢气出气口7011,通路上设置有气控阀A②7021、并联的两条增压分路、氢气出气管7012、冷却箱7013和气控阀A③7010,其中一条增压分路包含左缸体及其进气口的单向阀一7020和出气口的单向阀二7023,另一条增压分路包含右缸体及其进气口的单向阀三7016和出气口的单向阀四7014,其中所述氢气进气口二7022连接氢气进气口一8;
气控通路,包括气控主阀7026和气控阀A①704,空气控源A703连接气控阀A①704、气控阀A②7021和气控阀A③7010的控制端,气控阀A①704和气控主阀7026连接压缩空气进气口一701,气控主阀7026通过单向节流阀一7024连接中间缸体的压缩空气出口,通过单向节流阀二7025连接中间缸体的压缩空气入口,气控主阀7026连接冷却箱7013,并连接行程阀一706的控制端和行程阀二707的控制端,行程阀一706连接气控阀A①704,行程阀一706与中间缸体中的活塞杆凸块杆705连接。
所述气控阀A①704连接消声器一702,行程阀二707连接消声器二708,所述左缸体与中间缸体之间有左连接通道,右缸体与中间缸体之间有右连接通道,活塞杆7017的杆身与左连接通道之间有密封件一7019,与右连接通道之间有密封件二7018,所述冷却箱7013连接卸荷口二709。
所述压缩空气进气口一701用于提供压缩空气;所述消声器一702、消声器二708用于降低排气速度和功率,达到降低噪声的目的;所述空气控源A703用于控制气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010的换向和复位;所述气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010、行程阀一706、行程阀二707用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向;所述活塞杆凸块杆705用于实现行程阀一706、行程阀二707的换向;所述氢气出气管7012用于氢气的排放;所述冷却箱7013提供冷却气体流动环境;所述冷却箱7013内氢气出气管7012加工成螺旋状;所述单向阀一7020、单向阀二7023、单向阀三7016、单向阀四7014用于控制气体流动方向,防止气体回流;所述密封件二7018、密封件一7019用于实现气缸7015、活塞杆7017之间的密封;所述单向节流阀一7024、单向节流阀二7025用于控制气体流动方向或气体流量。
所述增压处理模块7使用时,保持接通空气控源A703,使气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010换向,压缩空气由压缩空气进气口一701气控通路,同时氢气由氢气进气口二7022增压通路;对于气控通路,空气源经行程阀一706使气控主阀7026换向,压缩空气进入气缸7015使活塞杆7017右行;此时行程阀一706复位而将控制气路断开,气控主阀7026不可复位;当活塞杆7017右行至终点,活塞杆凸块杆705碰下行程阀二707时,气控主阀7026控制用空气源经行程阀二707、消声器二708排出,气控主阀7026复位,压缩空气进入气缸7015使活塞杆7017左行;当活塞杆7017返回至左端,活塞杆凸块杆705碰下行程阀一706时,气控主阀7026换向,重复上述循环动作,活塞杆7017实现来回运动,并通过活塞杆7017的来回运动对由氢气进气口二7022进入增压通路的氢气进行加压,氢气进气口二7022压力为P1,氢气出气口7011压力为P2。
所述活塞杆7017来回运动过程中,对两侧由氢气进气口二7022通入的氢气同时加压,增大通入高压筒3氢气流量,缩短加压时间,所述压缩空气从气缸7015排出后,流入冷却箱7013;单向节流阀一7024、单向节流阀二7025控制压缩空气流入冷却箱7013的流量;压缩空气最终流入卸荷口二709进行卸荷;压缩空气不断在冷却箱7013内流动,对氢气出气管7012内增压后的氢气进行冷却处理。
所述保压与卸荷模块6包括:
卸荷通路,通路上在氢气进气口三603后设置有气控阀B①602,在气控阀B①602后分为三路,第一路通过手控阀604连接至卸荷口三605,第二路通过安全阀6017连接至卸荷口四6016,第三路接插装阀606和插装阀606连接卸荷口三605,第三路接插装阀606连接安全阀6017,并通过气控阀608连接卸荷口五607,其中所述卸荷口三605、卸荷口四6016、卸荷口五607均连接卸荷口一5;
气控通路,自压缩空气进气口二6015至可调气容系统,通路上依次设置有气控阀B②6013和单向节流阀三6012;
其中所述气控阀B①602、气控阀B②6013的换向和复位由空气控源B601控制,所述气控阀608由出单向节流阀三6012的压缩空气控制;
所述可调气容系统包括气容腔体6011和气容螺纹盖609,气容螺纹盖609与气容腔体6011之间有气容密封件6010,所述气容螺纹盖609、气容腔体6011通过螺纹配合实现气容螺纹盖609的移动,从而改变可调气容系统的气容容积;
所述气控阀B①602、气控阀B②6013、插装阀606、气控阀608用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向;所述手控阀604用于插装阀606无法动作下的手动卸荷;所述可调气容系统用于气容容积的调节;所述单向节流阀三6012用于控制气体流动方向或气体流量;所述安全阀6017对高压筒3内测试气体起过载保护作用,在系统正常工作时,处于关闭状态,在系统压力大于或等于其调定压力时开启溢流。
所述保压与卸荷模块6使用时,在空气控源B601接通前,气控阀B①602、气控阀B②6013保持复位状态,保压与卸荷模块6具有溢流功能,溢流的调定压力由安全阀6017决定;保持接通空气控源B601后,使气控阀B①602、气控阀B②6013换向,压缩空气由压缩空气进气口二6015经单向节流阀三6012内节流阀向可调气容系统缓慢充气,经一段时间t1后,可调气容系统内压力升高到预定值,使气控阀608换向,插装阀606通路开启;高压筒3内测试气体由氢气进气口三603进入卸荷通路,经插装阀606流入卸荷口三605实现保压时间后的自动卸荷;当压力表4检测反馈出高压筒3内压力为零时,断开空气控源B601,使气控阀B①602、气控阀B②6013同时复位;可调气容系统中的压缩空气、气控阀608的控制用压缩空气空气源经单向节流阀三6012内单向阀、消声器6014迅速排出,气控阀608复位,从而实现高压氢环境下系统保压时间的设定。
所述系统保压时间t2为可调气容系统充气时间t1,可调气容系统充气时间t1由可调气容系统的气容容积和单向节流阀三6012内节流阀节流口过流面积共同决定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过压缩空气进气口一701、消声器一702、空气控源A703、气控阀A①704、活塞杆凸块杆705、行程阀一706、行程阀二707、消声器二708、气控阀A③7010、气控阀A②7021、单向节流阀一7024、单向节流阀二7025、气控主阀7026所构成的气控通路使空气源成为控制介质和压缩用气体;并通过气缸7015、活塞杆7017、密封件二7018、密封件一7019所构成的增压控制系统实现活塞杆7017的往复运动,从而构建了可靠且安全的增压处理模块以实现高压氢环境服役工况的真实模拟。
2、基于容积可调节的气容,通过气容螺纹盖609、气容密封件6010、气容腔体6011、单向节流阀三6012、气控阀B②6013、消声器6014、压缩空气进气口二6015所构成的气控通路,实现高压氢环境下系统保压时间的设定,以获取待测密封件9密封性能、材料宏/微观性能与高压氢浸泡时间的关系。
附图说明
图1为本发明总体控制线路部分示意图。
图2为增压处理模块控制线路示意图。
图3为保压与卸荷模块控制线路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,包括带有筒盖10的高压筒3,筒盖10和高压筒3通过螺栓连接件2连接,在筒盖10的顶端面和高压筒3的底端面之间设置有密封件一11,待测密封件9设置于筒盖10的外侧壁与高压筒3的内侧壁之间。高压筒3的底部开孔并连接有压力表4,压力表4用于压力检测、压力反馈和超压/欠压报警,氢气进气口一8连通该开孔且在连通管路上设置有用于氢气增压的增压处理模块7,用于卸荷的卸荷口一5连通该开孔且在连通管路上设置有设定系统保压时间的保压与卸荷模块6。筒盖10加工有气孔,筒盖10气孔位于待测密封件9和高压筒3之间的泄漏通道处,筒盖10气孔连接泄漏检测点1,泄漏检测点1用于待测密封件9的泄漏量检测。
本发明待测密封件9不局限于橡胶材料,也可以为金属材料、非金属材料等特征尺寸满足密封槽结构的密封件。
进一步地,可将橡胶材料、金属材料、非金属材料等置于高压筒3内,研究不同压力、保压时间下材料的性能劣化规律。
如图2所示,本发明增压处理模块7包括:
增压控制系统,包括气缸7015及其活塞杆7017,气缸7015包括左中右三个缸体,活塞杆7017包括杆身和圆盘状的左右端头,左右端头分别位于左右缸体中与缸壁贴合,左右缸体上均设置有进出气口;左缸体与中间缸体之间有左连接通道,右缸体与中间缸体之间有右连接通道,活塞杆7017的杆身与左连接通道之间有密封件一7019,与右连接通道之间有密封件二7018,冷却箱7013连接卸荷口二709;
增压通路,自氢气进气口二7022至氢气出气口7011,通路上设置有气控阀A②7021、并联的两条增压分路、氢气出气管7012、冷却箱7013和气控阀A③7010,其中一条增压分路包含左缸体及其进气口的单向阀一7020和出气口的单向阀二7023,另一条增压分路包含右缸体及其进气口的单向阀三7016和出气口的单向阀四7014,其中氢气进气口二7022连接氢气进气口一8,氢气出气口7011连接压力表4,冷却箱7013连接卸荷口二709;
气控通路,包括气控主阀7026和气控阀A①704,空气控源A703连接气控阀A①704、气控阀A②7021和气控阀A③7010的控制端,气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010由空气控源A703控制,气控阀A①704和气控主阀7026连接压缩空气进气口一701,气控主阀7026通过单向节流阀一7024连接中间缸体的压缩空气出口,通过单向节流阀二7025连接中间缸体的压缩空气入口,气控主阀7026连接冷却箱7013,并连接行程阀一706的控制端和行程阀二707的控制端,行程阀一706连接气控阀A①704,行程阀一706与中间缸体中的活塞杆凸块杆705连接,其中气控阀A①704连接消声器一702,行程阀二707连接消声器二708。
压缩空气进气口一701用于提供压缩空气;消声器一702、消声器二708用于降低排气速度和功率,达到降低噪声的目的;空气控源A703用于控制气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010的换向和复位;气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010、行程阀一706、行程阀二707用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向;活塞杆凸块杆705用于实现行程阀一706、行程阀二707的换向;氢气出气管7012用于氢气的排放;冷却箱7013提供冷却气体流动环境;冷却箱7013内氢气出气管7012加工成螺旋状;单向阀一7020、单向阀二7023、单向阀三7016、单向阀四7014用于控制气体流动方向,防止气体回流;密封件二7018、密封件一7019用于实现气缸7015、活塞杆7017之间的密封;单向节流阀一7024、单向节流阀二7025用于控制气体流动方向或气体流量。
增压处理模块7使用时,保持接通空气控源A703,使气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010换向,压缩空气由压缩空气进气口一701气控通路,同时氢气由氢气进气口二7022增压通路;对于气控通路,空气源经行程阀一706使气控主阀7026换向,压缩空气进入气缸7015使活塞杆7017右行;此时行程阀一706复位而将控制气路断开,气控主阀7026不可复位;当活塞杆7017右行至终点,活塞杆凸块杆705碰下行程阀二707时,气控主阀7026控制用空气源经行程阀二707、消声器二708排出,气控主阀7026复位,压缩空气进入气缸7015使活塞杆7017左行;当活塞杆7017返回至左端,活塞杆凸块杆705碰下行程阀一706时,气控主阀7026换向,重复上述循环动作,活塞杆7017实现来回运动,并通过活塞杆7017的来回运动对由氢气进气口二7022进入增压通路的氢气进行加压,氢气进气口二7022压力为P1,氢气出气口7011压力为P2。
进一步地,活塞杆7017来回运动过程中可对两侧由氢气进气口二7022通入的氢气同时加压,增大通入高压筒3氢气流量,缩短加压时间。而压缩空气从气缸7015排出后,流入冷却箱7013;单向节流阀一7024、单向节流阀二7025内节流阀控制了压缩空气流入冷却箱7013的流量;压缩空气最终流入卸荷口二709进行卸荷;压缩空气不断在冷却箱7013内流动,对氢气出气管7012内增压后的氢气进行冷却处理;冷却箱7013内氢气出气管7012加工成螺旋状,增加了冷却处理面积,有效地降低出气温度,有利于保护增压处理模块7和相关管路及阀件,从而构建了可靠且安全的增压处理模块以实现高压氢环境服役工况的真实模拟。
如图3所示,保压与卸荷模块6包括:
卸荷通路,通路上在氢气进气口三603后设置有气控阀B①602,在气控阀B①602后分为三路,第一路通过手控阀604连接至卸荷口三605,第二路通过安全阀6017连接至卸荷口四6016,第三路接插装阀606,插装阀606连接卸荷口三605、安全阀6017,并通过气控阀608连接卸荷口五607,其中卸荷口三605、卸荷口四6016、卸荷口五607均连接卸荷口一5,氢气进气口三603连接压力表4;
气控通路,自压缩空气进气口二6015至可调气容系统,通路上依次设置有气控阀B②6013和单向节流阀三6012,气控阀B②6013上安装有消声器6014,其中气控阀B①602、气控阀B②6013的换向和复位由空气控源B601控制,气控阀608由出单向节流阀三6012的压缩空气控制;可调气容系统包括气容腔体6011和气容螺纹盖609,气容螺纹盖609与气容腔体6011之间有气容密封件6010,气容螺纹盖609、气容腔体6011通过螺纹配合实现气容螺纹盖609的移动,从而改变可调气容系统的气容容积。
气控阀B①602、气控阀B②6013、插装阀606、气控阀608用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向。手控阀604用于插装阀606无法动作下的手动卸荷。气容螺纹盖609、气容密封件6010、气容腔体6011所构成的可调气容系统用于气容容积的调节。单向节流阀三6012用于控制气体流动方向或气体流量。消声器6014用于降低排气速度和功率,达到降低噪声的目的。压缩空气进气口二6015用于提供压缩空气。安全阀6017对高压筒3内测试气体起过载保护作用,在系统正常工作时,处于关闭状态,在系统压力大于或等于其调定压力时开启溢流。
保压与卸荷模块6使用时,在空气控源B601接通前,气控阀B①602、气控阀B②6013保持复位状态,保压与卸荷模块6具有溢流功能,溢流的调定压力由安全阀6017决定。保持接通空气控源B601后,使气控阀B①602、气控阀B②6013换向,压缩空气由压缩空气进气口二6015经单向节流阀三6012内节流阀向可调气容系统缓慢充气,经一段时间t1后,可调气容系统内压力升高到预定值,使气控阀608换向,插装阀606通路开启;高压筒3内测试气体由氢气进气口三603进入卸荷通路,经插装阀606流入卸荷口三605实现保压时间后的自动卸荷;当压力表4检测反馈出高压筒3内压力为零时,断开空气控源B601,使气控阀B①602、气控阀B②6013同时复位;可调气容系统中的压缩空气、气控阀608的控制用压缩空气(空气源)经单向节流阀三6012内单向阀、消声器6014迅速排出,气控阀608复位,从而实现高压氢环境下系统保压时间的设定,以获取待测密封件9密封性能、材料宏/微观性能与高压氢浸泡时间的关系。
系统保压时间t2为可调气容系统充气时间t1,可调气容系统充气时间t1由可调气容系统的气容容积和单向节流阀三6012内节流阀节流口过流面积共同决定。使用时,根据需求设定保压时间t2,再根据t2(t1)选择相匹配的单向节流阀三6012内节流阀、并调节可调气容系统的气容容积。
本发明的工作原理为:
通过压缩空气进气口一701、消声器一702、空气控源A703、气控阀A①704、活塞杆凸块杆705、行程阀一706、行程阀二707、消声器二708、气控阀A③7010、气控阀A②7021、单向节流阀一7024、单向节流阀二7025、气控主阀7026所构成的气控通路使空气源成为控制介质和压缩用气体;并通过气缸7015、活塞杆7017、密封件二7018、密封件一7019所构成的增压控制系统实现活塞杆7017的往复运动,从而构建了可靠且安全的增压处理模块以实现高压氢环境服役工况的真实模拟;进一步地,可将橡胶材料、金属材料、非金属材料等置于高压筒3内,研究不同压力、保压时间下材料的性能劣化规律。基于容积可调节的气容,通过气容螺纹盖609、气容密封件6010、气容腔体6011、单向节流阀三6012、气控阀B②6013、消声器6014、压缩空气进气口二6015所构成的气控通路,实现高压氢环境下系统保压时间的设定,以获取待测密封件9密封性能、材料宏/微观性能与高压氢浸泡时间的关系。
本发明的工作流程为:
步骤一,装配与检查。安装待测密封件9与放置性能劣化规律研究用材料于高压筒3内后,检查测试系统各部件的连接。
步骤二,气体增压。保持接通空气控源A703,使气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010换向;实现高压筒3内测试气体测试压力(140MPa及以上)的构建,构建终压力由压力表4控制;压力表4测试到高压筒3内测试压力达到设定值后,断开空气控源A703,使气控阀A①704、气控阀A②7021、气控阀A③7010复位。
步骤三,保压测试。接通空气控源B601后,使气控阀B①602、气控阀B②6013换向;当压力表4检测反馈出高压筒3内压力为零时,断开空气控源B601,使气控阀B①602、气控阀B②6013同时复位;判断接通空气控源B601到压力表4检测反馈出高压筒3内压力为零的时间是否为设定的保压时间;此时待测密封件9密封情况由泄漏检测点1是否检测到泄漏进行判断。
步骤四,系统关闭。确认压力表4检测反馈出压力为“零”;确认手控阀604为关闭状态;确认空气控源A703、空气控源B601为断开状态;关闭测试系统的总电源。
步骤五、性能测试。取出待测密封件9和高压筒3内性能劣化规律研究用材料,通过力学性能测试、化学结构分析、微观形貌观察等方式研究不同压力、保压时间下材料的性能劣化规律。
本发明测试系统用模块、检测点、空气控源通断、压力表、气控阀、安全阀等均反馈到远程计算机,并可通过远程计算机实现远程的操作。
本发明高压一般指理论上通过控制电/气路设计、部件选型、强度校核等,使系统可承受140MPa及以上的测试压力,测试系统内所有零部件防爆等级(140MPa及以上)均满足高压要求。
本发明测试系统内所有零部件压力等级均高于所在区域的气体使用压力值,并有一定安全系数,可以保证不存在超压危险。
本发明测试系统内所有零部件在正常工作期间都处于地电位,与接地柱间的电阻值<10Ω。
本发明测试的高压气体不限于氢气,也可以为氮气、氦气、空气等气体。
Claims (10)
1.一种可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,包括带有筒盖(10)的高压筒(3),待测密封件(9)设置于筒盖(10)的外侧壁与高压筒(3)的内侧壁之间,其特征在于,所述高压筒(3)的底部开孔并连接有压力表(4),氢气进气口一(8)连通该开孔且在连通管路上设置有用于氢气增压的增压处理模块(7),卸荷口一(5)连通该开孔且在连通管路上设置有设定系统保压时间的保压与卸荷模块(6)。
2.根据权利要求1所述可设定保压时间的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述筒盖(10)和高压筒(3)通过螺栓连接件(2)连接,在筒盖(10)的顶端面和高压筒(3)的底端面之间设置有密封件一(11),所述压力表(4)用于压力检测、压力反馈和超压/欠压报警,所述卸荷口一(5)用于卸荷,所述筒盖(10)加工有气孔,所述筒盖(10)气孔位于待测密封件(9)和高压筒(3)之间的泄漏通道处,所述筒盖(10)气孔连接泄漏检测点(1),所述泄漏检测点(1)用于待测密封件(9)的泄漏量检测。
3.根据权利要求1所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述增压处理模块(7)包括:
增压控制系统,包括气缸(7015)及其活塞杆(7017),气缸(7015)包括左中右三个缸体,活塞杆(7017)包括杆身和圆盘状的左右端头,所述左右端头分别位于左右缸体中与缸壁贴合,左右缸体上均设置有进出气口;
增压通路,自氢气进气口二(7022)至氢气出气口(7011),通路上设置有气控阀A②(7021)、并联的两条增压分路、氢气出气管(7012)、冷却箱(7013)和气控阀A③(7010),其中一条增压分路包含左缸体及其进气口的单向阀一(7020)和出气口的单向阀二(7023),另一条增压分路包含右缸体及其进气口的单向阀三(7016)和出气口的单向阀四(7014),其中所述氢气进气口二(7022)连接氢气进气口一(8);
气控通路,包括气控主阀(7026)和气控阀A①(704),空气控源A(703)连接气控阀A①(704)、气控阀A②(7021)和气控阀A③(7010)的控制端,气控阀A①(704)和气控主阀(7026)连接压缩空气进气口一(701),气控主阀(7026)通过单向节流阀一(7024)连接中间缸体的压缩空气出口,通过单向节流阀二(7025)连接中间缸体的压缩空气入口,气控主阀(7026)连接冷却箱(7013),并连接行程阀一(706)的控制端和行程阀二(707)的控制端,行程阀一(706)连接气控阀A①(704),行程阀一(706)与中间缸体中的活塞杆凸块杆(705)连接。
4.根据权利要求1所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述气控阀A①(704)连接消声器一(702),行程阀二(707)连接消声器二(708),所述左缸体与中间缸体之间有左连接通道,右缸体与中间缸体之间有右连接通道,活塞杆(7017)的杆身与左连接通道之间有密封件一(7019),与右连接通道之间有密封件二(7018),所述冷却箱(7013)连接卸荷口二(709)。
5.根据权利要求4所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述压缩空气进气口一(701)用于提供压缩空气;所述消声器一(702)、消声器二(708)用于降低排气速度和功率,达到降低噪声的目的;所述空气控源A(703)用于控制气控阀A①(704)、气控阀A②(7021)、气控阀A③(7010)的换向和复位;所述气控阀A①(704)、气控阀A②(7021)、气控阀A③(7010)、行程阀一(706)、行程阀二(707)用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向;所述活塞杆凸块杆(705)用于实现行程阀一(706)、行程阀二(707)的换向;所述氢气出气管(7012)用于氢气的排放;所述冷却箱(7013)提供冷却气体流动环境;所述冷却箱(7013)内氢气出气管(7012)加工成螺旋状;所述单向阀一(7020)、单向阀二(7023)、单向阀三(7016)、单向阀四(7014)用于控制气体流动方向,防止气体回流;所述密封件二(7018)、密封件一(7019)用于实现气缸(7015)、活塞杆(7017)之间的密封;所述单向节流阀一(7024)、单向节流阀二(7025)用于控制气体流动方向或气体流量。
6.根据权利要求4所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述增压处理模块(7)使用时,保持接通空气控源A(703),使气控阀A①(704)、气控阀A②(7021)、气控阀A③(7010)换向,压缩空气由压缩空气进气口一(701)气控通路,同时氢气由氢气进气口二(7022)增压通路;对于气控通路,空气源经行程阀一(706)使气控主阀(7026)换向,压缩空气进入气缸(7015)使活塞杆(7017)右行;此时行程阀一(706)复位而将控制气路断开,气控主阀(7026)不可复位;当活塞杆(7017)右行至终点,活塞杆凸块杆(705)碰下行程阀二(707)时,气控主阀(7026)控制用空气源经行程阀二(707)、消声器二(708)排出,气控主阀(7026)复位,压缩空气进入气缸(7015)使活塞杆(7017)左行;当活塞杆(7017)返回至左端,活塞杆凸块杆(705)碰下行程阀一(706)时,气控主阀(7026)换向,重复上述循环动作,活塞杆(7017)实现来回运动,并通过活塞杆(7017)的来回运动对由氢气进气口二(7022)进入增压通路的氢气进行加压,氢气进气口二(7022)压力为P1,氢气出气口(7011)压力为P2。
7.根据权利要求6所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述活塞杆(7017)来回运动过程中,对两侧由氢气进气口二(7022)通入的氢气同时加压,增大通入高压筒(3)氢气流量,缩短加压时间,所述压缩空气从气缸(7015)排出后,流入冷却箱(7013);单向节流阀一(7024)、单向节流阀二(7025)控制压缩空气流入冷却箱(7013)的流量;压缩空气最终流入卸荷口二(709)进行卸荷;压缩空气不断在冷却箱(7013)内流动,对氢气出气管(7012)内增压后的氢气进行冷却处理。
8.根据权利要求3所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述保压与卸荷模块(6)包括:
卸荷通路,通路上在氢气进气口三(603)后设置有气控阀B①(602),在气控阀B①(602)后分为三路,第一路通过手控阀(604)连接至卸荷口三(605),第二路通过安全阀(6017)连接至卸荷口四(6016),第三路接插装阀(606)和插装阀(606)连接卸荷口三(605),第三路接插装阀(606)连接安全阀(6017),并通过气控阀(608)连接卸荷口五(607),其中所述卸荷口三(605)、卸荷口四(6016)、卸荷口五(607)均连接卸荷口一(5);
气控通路,自压缩空气进气口二(6015)至可调气容系统,通路上依次设置有气控阀B②(6013)和单向节流阀三(6012);
其中所述气控阀B①(602)、气控阀B②(6013)的换向和复位由空气控源B(601)控制,所述气控阀(608)由出单向节流阀三(6012)的压缩空气控制;
所述可调气容系统包括气容腔体(6011)和气容螺纹盖(609),气容螺纹盖(609)与气容腔体(6011)之间有气容密封件(6010),所述气容螺纹盖(609)、气容腔体(6011)通过螺纹配合实现气容螺纹盖(609)的移动,从而改变可调气容系统的气容容积;
所述气控阀B①(602)、气控阀B②(6013)、插装阀(606)、气控阀(608)用于使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变气体流动方向;所述手控阀(604)用于插装阀(606)无法动作下的手动卸荷;所述可调气容系统用于气容容积的调节;所述单向节流阀三(6012)用于控制气体流动方向或气体流量;所述安全阀(6017)对高压筒(3)内测试气体起过载保护作用,在系统正常工作时,处于关闭状态,在系统压力大于或等于其调定压力时开启溢流。
9.根据权利要求8所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述保压与卸荷模块(6)使用时,在空气控源B(601)接通前,气控阀B①(602)、气控阀B②(6013)保持复位状态,保压与卸荷模块(6)具有溢流功能,溢流的调定压力由安全阀(6017)决定;保持接通空气控源B(601)后,使气控阀B①(602)、气控阀B②(6013)换向,压缩空气由压缩空气进气口二(6015)经单向节流阀三(6012)内节流阀向可调气容系统缓慢充气,经一段时间t1后,可调气容系统内压力升高到预定值,使气控阀(608)换向,插装阀(606)通路开启;高压筒(3)内测试气体由氢气进气口三(603)进入卸荷通路,经插装阀(606)流入卸荷口三(605)实现保压时间后的自动卸荷;当压力表(4)检测反馈出高压筒(3)内压力为零时,断开空气控源B(601),使气控阀B①(602)、气控阀B②(6013)同时复位;可调气容系统中的压缩空气、气控阀(608)的控制用压缩空气(空气源)经单向节流阀三(6012)内单向阀、消声器(6014)迅速排出,气控阀(608)复位,从而实现高压氢环境下系统保压时间的设定。
10.根据权利要求9所述可调节释压方式的高压气体密封检测用测试系统,其特征在于,所述系统保压时间t2为可调气容系统充气时间t1,可调气容系统充气时间t1由可调气容系统的气容容积和单向节流阀三(6012)内节流阀节流口过流面积共同决定。
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