專利名稱：旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，屬于液壓氣動與密封技術(shù)
領(lǐng)域，特別涉及一種用u型管差壓法檢測系統(tǒng)或零部件氣密性的裝置。
背景技術(shù)：
，漏是工程中經(jīng)常遇到的問題之一，凡是涉及液體(或氣體)的系統(tǒng)或零 部件如真空系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等都可能存在泄漏。工程中對這些系統(tǒng) 或零部件提出了一定的氣密性要求，并進行嚴(yán)格的氣密性檢査。
氣密性檢測方法主要有浸水檢測法、流量測量法、壓力測量法、惰性氣體 檢測法等。
浸水檢測法是將被測系統(tǒng)或零部件浸入水中，然后給其充氣，目測是否有泄 漏的氣體以氣泡的形式逸出，如徐燁在《柴油機設(shè)計與制造》雜志上(2004， 4, 36-39)發(fā)表的《泄漏檢測技術(shù)的原理與應(yīng)用》，該法操作簡單，但不適用于尺 寸較大的系統(tǒng)或零部件，不能真實地反映零部件的泄漏情況，尤其當(dāng)被檢測系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時，不能正確判斷氣泡的具體來源，且對于慢泄漏(或微泄漏) 不靈敏，需要進行長時間觀察。
流量測量法是對泄漏率進行直接測量的方法，包括質(zhì)量流量法、體積流量 法。用該法進行測量時，被測量系統(tǒng)和壓縮空氣氣源一直保持連接，當(dāng)有外泄 時，被測量系統(tǒng)內(nèi)部將不斷有氣體流過。通過測定氣體的流量可以確定被測量 系統(tǒng)的泄漏情況。流量測量法的測量信號與被檢測件容積無關(guān)，測量信號為通 過泄漏儀的氣體流量，在標(biāo)定時這是個優(yōu)點。
壓力測量法有單一傳感器直接檢測方法、雙傳感器間接檢測方法、差壓檢測方法三種。
1、 單一傳感器直接檢測方法
直接檢測方法也稱絕對壓力測量法。當(dāng)對被測量系統(tǒng)的氣密性要求不高時， 可以采用單一傳感器直接測量被測量系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，并根據(jù)一定時間內(nèi)的壓 力變化值算出被測量系統(tǒng)的泄漏率，如龍飛，邢武，盛曾慰等在《液壓氣動與
密封》雜志上(2000， 5， 21-23)發(fā)表的《氣密性檢測方法分析》。該方法氣路 連接簡單、可靠，采樣點較少，但其測試精度較低，特別是測試壓力較高而壓力 降又較小時，為了能檢測出微小泄漏量，只有延長檢測時間，降低工作效率。
2、 雙傳感器間接檢測方法 該方法首先將被測量系統(tǒng)密封于一體積稍大的密封腔內(nèi)，用大量程的壓力傳
感器測量被測量系統(tǒng)內(nèi)部的充氣壓力，用小量程的壓力傳感器測量從被測量系 統(tǒng)泄漏到密封腔內(nèi)的氣體壓力，再根據(jù)一定時間內(nèi)小量程的壓力傳感器測量的 壓力變化值算出被測量系統(tǒng)的泄漏率，如龍飛，邢武，盛曾慰等在《液壓氣動 與密封》雜志上(2000,5,21-23)發(fā)表的《氣密性檢測方法分析》，該方法雖 然在結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜，但工件內(nèi)的充氣壓力不影響檢測精度。由于該方法需要一 個稍大的外密封腔，因此它對于小體積系統(tǒng)的測量是有效的，對于大體積系統(tǒng) 實施起來比較復(fù)雜。此外，當(dāng)被測量系統(tǒng)存在著大泄漏時，小量程的壓力傳感 器容易超載損壞。
3、 差壓檢測方法
該方法用壓力傳感器測量被測量系統(tǒng)內(nèi)部的充氣壓力，用差壓傳感器測量被測 量系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)之間的差壓，進而計算被測量系統(tǒng)的泄漏率，如李開國，李 小波，吳亞東等在《汽車研究與開發(fā)》雜志上(1999， 3， 38-40)發(fā)表的《空氣 檢漏儀及其測量技術(shù)》，又如張津津，馬朝永，白果等在《機械設(shè)計與制造》 雜志上(2007， 5， 116-118)發(fā)表的《差壓檢測法在汽車制動主缸氣密性檢測中的應(yīng)用》，該方法雖然在氣路結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜，采樣點較多，成本也較高，而且 需要一個與被測量系統(tǒng)在形狀、尺寸、材料，甚至于二者所處的環(huán)境都一樣的 不漏的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，但是在氣路上采用了對稱的橋路測量，從根本上解決了氣密 性測試受測試壓力以及被測量系統(tǒng)體積影響的問題，使測試結(jié)果與測試壓力無關(guān)。
惰性氣體檢測法，如沈宏軍在《艦船電子對抗》雜志上(2007， 30(4), 114-115) 發(fā)表的《艦用密封元器件的氣密性檢測》，該方法在被測量系統(tǒng)中充入惰性氣 體，用傳感器檢測漏出的惰性氣體，進而計算泄漏量。該方法具有較高的檢測 精度，但運行成本及設(shè)備成本都較高，僅用于有很高氣密性要求的場合。 綜上所述，作為一種理想的氣密性檢測方法，應(yīng)當(dāng)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、 響應(yīng)迅速、靈敏度高、穩(wěn)定性好、實用范圍寬等特點。近年來，人們研制了許 多適用于不同使用環(huán)境的氣密性檢測設(shè)備，其靈敏度、可靠性都有很大的提高， 但其檢測原理都源于上述基本方法，如李鋒，萬蒞新，邢武等在《儀器與儀表》 雜志上(2001， 2， 21-23)發(fā)表的《高精度中壓型智能測漏儀的研制》，除了使 用計算機進行補償、簡化控制和操作程序、提高自動化程度外，很少有實質(zhì)性 的進展。就壓力測量法而言，僅有設(shè)備簡單、成本低、檢測精度也低的直接測 量法和設(shè)備復(fù)雜、成本較高、檢測精度也高的差壓測量法比較常用，不能很好 地滿足生產(chǎn)需要。本裝置的復(fù)雜程度、生產(chǎn)成本和檢測精度均介于上述二者之 間，能在一定程度上滿足生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，對傳統(tǒng)差壓測量方法進行了改進， 提供一種簡單可靠的高精度氣密性檢測裝置。
本發(fā)明對差壓測量系統(tǒng)的氣液回路進行了創(chuàng)新設(shè)計，將測量系統(tǒng)中的比較
腔融入測量裝置中，用u型管測量系統(tǒng)的壓力變化，通過引入等效密度的概念簡化計算過程，在保持較高檢測精度的同時，簡化傳統(tǒng)的差壓測量系統(tǒng)，縮小
測量裝置的體積，消除了閥門等運動部件；用本發(fā)明提供的檢測裝置能快速靈 敏地對系統(tǒng)或零部件的氣密性進行檢測。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，它是由讀數(shù)管
(1)、回路管(2)、連通管(3)、比較腔(4)、傳感器接口 (5)、傳感器密封 件(6)、壓力傳感器(7)組成的一個差壓測量系統(tǒng)，其特征在于讀數(shù)管1、連 通管3、比較腔4組成U型管，回路管2用于連通U型管的最低位置處與比較 腔4的最高位置處，且位于讀數(shù)管1與比較腔4之間，傳感器接口5位于回路 管2的最高位置處，從而將差壓測量系統(tǒng)中的比較腔(4)融入測量裝置中，縮 小測量系統(tǒng)的體積；通過旋轉(zhuǎn)讓U型管具有壓差測量和連通管道的雙重功能， 以消除閥門運動部件。
本發(fā)明通過調(diào)整裝置的尺寸和引入等效密度的概念得到測量結(jié)果的計算方 法，以簡化測量操作，從而形成了由讀數(shù)管l、回路管2、連通管3、比較腔4、 傳感器接口5、傳感器密封件6、壓力傳感器7組成的一個差壓測量系統(tǒng)，該系 統(tǒng)的讀數(shù)管l、連通管3、比較腔4組成U型管，回路管2用于連通U型管的 最低位置處與比較腔4的最高位置處，且位于讀數(shù)管1與比較腔4之間，傳感 器接口 5位于回路管2的最高位置處(見附圖1)，且各部分容積與壓力關(guān)系由 下述數(shù)學(xué)方程組確定
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中，Pso為測量初始時刻被測量系統(tǒng)內(nèi)的壓力，X。為測量初始時刻被測量系 統(tǒng)連同讀數(shù)管1上部的剩余空間、連接管道的總體積，P。。為測量初始時刻比較腔4內(nèi)的壓力，Ve。為測量初始時刻比較腔4和回路管2中剩余的體積(即裝入 測量介質(zhì)后剩余的容積)與傳感器接口5、傳感器密封件6、壓力傳感器7包含 的體積之和，h為測量初始時刻回路管2和讀數(shù)管1中的液面高度差，&為測量 結(jié)束時被測量系統(tǒng)內(nèi)的壓力，％為測量結(jié)束時被測量系統(tǒng)連同讀數(shù)管1上部的 剩余空間、連接管道的總體積，Pe為測量結(jié)束時比較腔4內(nèi)的壓力，Ve為測量 結(jié)束時比較腔4和回路管2中剩余的體積(即裝入測量介質(zhì)后剩余的容積)與 傳感器接口5、傳感器密封件6、壓力傳感器7包含的體積之和，測量過程中， 讀數(shù)管l中的液面變化了A、(液面下降，Ahs取正值，液面上升，Ah,取負值)， 比較腔4中的液面變化了Ah。(液面上升Ahc取正值，液面下降A(chǔ)he取負值)；^為 讀數(shù)管1的截面積，Se為比較腔4和回路管2的截面積之和，Y是U型計中液 體的密度；由此得到被測量系統(tǒng)的壓力變化值
Ps-Ps。=( Pc。.Ss~ + ^I + Y》Ahs=S.Ahs ( II) 、VC。—Ahs.SsSc 〃 s s
此處稱S為等效密度，由于Pe。可以由壓力傳感器直接測量，K。可以通過記 錄測量初始時刻讀數(shù)管1中的液面位置而得到(見測量Vc。部分)，所以通過測 量讀數(shù)管l中的液面位置變化值A(chǔ)lv根據(jù)方程(II)能準(zhǔn)確地計算出系統(tǒng)的壓
力變化，即檢測系統(tǒng)的氣密性。
根據(jù)方程(II)調(diào)整裝置的設(shè)計參數(shù)，使比較腔4具有足夠大的體積，使
Vc?！稟lvSs，同時使測量過程中測量裝置由水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到垂直狀態(tài)時進入讀
數(shù)管1中的液體的體積AV《Vc。，則可將Vc。視為固定值；在通常的測量中，都
指定被測量系統(tǒng)的初始壓力，若細心調(diào)節(jié)初始壓力使其趨于固定值，則Pe?？梢?br> 為常數(shù)(因為Pc。與指定的初始壓力之間極小的差異是AV由引起的)，于是等效密
度S可視為常數(shù)，即SPc。， +%^ + "^^ + ^1 +廣常數(shù)，此時得方程
VC0-AVSS Sc Vco Sc
Ps-PS0=S.Ahs (III)根據(jù)方程(III)可以近似地測量系統(tǒng)的壓力變化，從而簡化計算過程。
特別地，在低真空狀態(tài)下，Pc。小于O.lMPa，調(diào)整測量裝置相應(yīng)部分的尺 寸，使Ss很小，且Ss SC ， 使Vc。足夠大，且Vc。 》 Ahs.Ss ， 進而使
"、，PC。"SS 。 +(見實施例)，此時的等效密度即是液體的密度，從而
Vco-Ahs-Ss Sc
得到方程
Ps-PS0".Ahs (IV)
即低真空狀態(tài)下，可根據(jù)讀數(shù)管1中的液面位置變化值近似計算出被測量 系統(tǒng)的壓力變化。
所述的裝置型體中的讀數(shù)管l、回路管2、連通管3和比較腔4用耐壓的玻 璃、石英或塑料等透明材料通過燒結(jié)、粘接、焊接等方法制作成互通的整體結(jié) 構(gòu)，傳感器密封件6用柔性材料(如橡膠、塑料等)制作。
所述的讀數(shù)管1內(nèi)徑2-8mm，長度100-800mm;
所述的讀數(shù)管l刻有標(biāo)尺，標(biāo)尺長100-600mm，刻度間隔0.5-2mm;
所述的回路管2內(nèi)徑2-8mm，長度100-800mm;
所述的比較腔4為柱型，其截面積4000-20000mm2，長度100-500mm; 所述的連通管3內(nèi)徑3-8mm，長度50-300mm。
當(dāng)測量裝置處于附圖1所示位置(下文稱垂直位置)時，卸去壓力傳感器7， 從傳感器接口 5處注入測量介質(zhì)，使介質(zhì)液面位于讀數(shù)管1刻度尺的中部附近， 然后裝上壓力傳感器7。
測量裝置安裝在鉛垂面板上，該鉛垂面板可以繞垂直于面板的軸線旋轉(zhuǎn) 90°，使測量裝置處于附圖2所示位置(下文稱水平位置)。
用柔性的壓縮空氣管道(或真空管)連接測量裝置與被測量系統(tǒng)。使測量 裝置處于水平位置，通入壓縮空氣(或抽真空)后關(guān)閉閥門。將測量裝置旋轉(zhuǎn) 至附圖1所示垂直位置，記錄讀數(shù)管1中的液面位置及其在規(guī)定時間內(nèi)的變化量Alv經(jīng)過換算，即得壓力變化(氣密性)測量結(jié)果Ps-Ps。。 本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本發(fā)明采用差壓法檢測系統(tǒng)或零部件的氣密性，所得測量結(jié)果不受被檢 測系統(tǒng)壓力的影響，不受工件體積大小的限制，具有較高的靈敏度和檢測精度， 檢測速度快；
2、 本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)將U型壓差計中的液體移入比較腔4中，借助于空閑的 U型管使比較腔4和被測量系統(tǒng)連通，便于施加氣壓或抽真空；通過反向旋轉(zhuǎn) 使液體回到U型壓差計中，便于測量，從而使測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，沒有閥門等 運動部件，可靠性高，使用壽命長，制造價格低廉；
3、 本裝置體積小，重量輕，攜帶方便。
4、 用本裝置取代直接測量系統(tǒng)中的壓力傳感器，可以利用直接測量系統(tǒng)簡 單的測量回路，得到較高精度的檢測結(jié)果。


圖1旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置(垂直位置)圖 圖2旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置(水平位置)圖
圖3測量Ve。示意圖 圖中零部件、部位及編號
1讀數(shù)管 2回路管 3連通管 4比較腔
5傳感器接口 6傳感器密封件 7壓力傳感器 8塑料管
具體實施例方式
1、設(shè)計計算
根據(jù)方程(i)、 (n)、 (ni)、 (iv)和允許的測量誤差計算測量裝置各部 分的尺寸關(guān)系。并根據(jù)以下原則選擇設(shè)計參數(shù)。
i)讀數(shù)管i的長度根據(jù)測量過程中液面高度變化的范圍(對應(yīng)于泄漏引起的壓力變化范圍或測量范圍)確定， 一般為液面高度變化的范圍的2-3倍，讀數(shù) 管1的截面積太大會增大測量誤差，太小時彎曲液面產(chǎn)生的附加壓力會影響測 量結(jié)果，可根據(jù)測量介質(zhì)的特性及其與讀數(shù)管1內(nèi)壁的潤濕程度來確定。當(dāng)以 水為測量介質(zhì)時，讀數(shù)管1的截面積在7mm2 (內(nèi)徑3mm)左右為宜。
2)比較腔的剩余容積應(yīng)足夠大，且即V。?！稟lvSs,以使測量誤差在允許的 范圍內(nèi)?；芈饭?、連通管3可以采用與讀數(shù)管1相同規(guī)格的材料制作，以減少 原材料的品種與規(guī)格。壓力傳感器7用于顯示測量系統(tǒng)的絕對壓力。
2、 制作與安裝
測量裝置用耐壓的玻璃管、石英管、塑料管等透明材料通過燒結(jié)、粘接、 焊接等方法制作而成。
當(dāng)測量裝置處于附圖1所示位置(垂直位置)時，卸去傳感器密封件6和 壓力傳感器7，從壓力傳感器接口5處注入測量介質(zhì)，使介質(zhì)液面位于讀數(shù)管l 刻度尺的中部附近，然后裝上傳感器密封件6和壓力傳感器7。
測量裝置安裝在鉛垂面板上，該鉛垂面板可以繞垂直于面板的軸線旋轉(zhuǎn) 90°，使測量裝置處于附圖2所示位置(水平位置)。
3、 測量裝置的氣密性檢測
在測量裝置連接被測量系統(tǒng)的接口處串連1個具有良好氣密性的閥門后接 通氣源。讓測量裝置處于水平狀態(tài)，施加2倍于被測量系統(tǒng)的壓力后，關(guān)閉閥 門。將測量裝置旋轉(zhuǎn)到垂直位置，記錄讀數(shù)管l內(nèi)的液面位置，恒溫靜置24小 時后，若讀數(shù)管l內(nèi)的液面位置沒有變化，則表明測量裝置具有良好的氣密性。
4、 觀!j里Vco
i)讓測量裝置處于水平狀態(tài)。在測量裝置連接被測量系統(tǒng)的接口處連接一
透明的、柔性的、初步彎曲成U型管的塑料管8 (見附圖3)，塑料管8內(nèi)盛入 足夠的水(密度lg/cm3)。2) 調(diào)整塑料管8的活動端，使塑料管8內(nèi)的液面高度相同，然后將測量裝
置旋轉(zhuǎn)到垂直位置。
3) 提高塑料管8的活動端，使讀數(shù)管1內(nèi)的液面降低到讀數(shù)管1上刻度標(biāo)
尺的最低位置(見附圖3)，測量塑料管8內(nèi)的水面高度差L,，測量讀數(shù)管l和 回路管2內(nèi)的液面高度差^ 。此時比較腔內(nèi)4的氣體壓力記為g ，比較腔4和回 路管2上方的剩余空間連同傳感器接口5、傳感器密封件6、壓力傳感器7共同 包含的體積記為y，讀數(shù)管1上方的氣體壓力記為^，則有 fPdl=P+LrY2 ,v、
其中P二101325Pa為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，Y為測量裝置內(nèi)液體的密度，^為水的密度。
4)緊接步驟3)，緩慢降低塑料管8的活動端，使讀數(shù)管l內(nèi)的液面與回路 管2內(nèi)的液面平齊。此時讀數(shù)管1內(nèi)液面位置到讀數(shù)管1上刻度標(biāo)尺的最低位 置的距離記為H。，測量塑料管8內(nèi)的水面高度差L,，此時比較腔4內(nèi)的氣體壓 力記為&，比較腔4和回路管2上方的剩余空間連同傳感器接口 5、傳感器密封 件6、壓力傳感器7共同包含的體積為V2，讀數(shù)管1上方的壓力為P^，則有
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中Ss為讀數(shù)管1的截面積。根據(jù)方程(V)、 (VI)解得
<formula>formula see original document page 12</formula>
設(shè)測量初始時刻讀數(shù)管1內(nèi)液面位置到讀數(shù)管，1上刻度標(biāo)尺最低位置的高 度差為H，則、。的值為5、使用與操作
用柔性的壓縮空氣管道(或真空管)連接測量裝置與被測量系統(tǒng)。 使測量裝置處于水平位置，通入壓縮空氣(或抽真空)后關(guān)閉閥門。 將測量裝置旋轉(zhuǎn)至附圖1所示垂直位置，記錄讀數(shù)管1中液面的位置H以
及液面在規(guī)定時間內(nèi)的位置變化量Alv經(jīng)過換算，即得泄漏壓力(氣密性)測
量結(jié)果Ps-Ps。。
實施例
本實施例為檢測汽車液壓制動主缸的氣密性。
本實施例的工藝步驟如下 1、檢測裝置的尺寸
根據(jù)制動主缸的檢測要求設(shè)計制作的檢測裝置如下選用帶有表座和密封 圈的真空表作壓力傳感器，U型管中測量介質(zhì)為水(密度lg/cm3)，讀數(shù)管1內(nèi)徑 3mm，長度320mm，讀數(shù)管1上標(biāo)尺長200mm，刻度間隔lmm;回路管2內(nèi) 徑3mm，長度300mm;連通管3內(nèi)徑3mm;長度180mm，比較腔4為柱型， 其截面積5030mm2，長度200mm。檢測裝置用玻璃管燒制而成。在壓力傳感器 接口 5處加水使水面到達讀數(shù)管1標(biāo)尺中部附近，用一小段真空管作為壓力傳 感器密封件6連接壓力傳感器接口 5與真空表表座，然后裝上真空表。
V,的測量值為1053ml。
檢測時系統(tǒng)絕對壓力為Pc。-33.3kPa (即真空66.7kPa)，測量初始時刻讀數(shù) 管1內(nèi)水面位置到讀數(shù)管1上刻度標(biāo)尺最低位置的高度差H為102mm，由此得 到
Vco-Ahs.SsSc Vco Sc
測量過程中，直接觀察讀數(shù)管1中水面位置變化(分辨率按1mm計算)，并根據(jù)該變化值和方程(IV)計算壓力變化&-&。，其測量誤差為2.4%，測量精 度為10Pa。能滿足使用要求。
如果采用其它輔助裝置提高讀數(shù)管1內(nèi)水面位置變化的測量精度，則本測 量裝置的測量精度還能進一步提高。
2、 連接
將檢測裝置置于水平位置，用真空管連接檢測裝置與制動主缸的進油口 。 同時將制動主缸的出油口與真空系統(tǒng)連接。
3、 抽真空
啟動真空系統(tǒng)抽真空至66.7kPa后，將出油口與真空系統(tǒng)斷開。
將測量裝置旋轉(zhuǎn)至垂直位置，記錄讀數(shù)管1中的水面位置并開始計時。測 量過程中緩慢推動制動主缸活塞往復(fù)運動4-5次，以檢測制動主缸缸體內(nèi)壁是否 有劃傷。測量時間為30秒，到時后再次記錄讀數(shù)管1中的水面位置，以得到A^。 將測量裝置旋轉(zhuǎn)至水平位置，斷開進油口與測量裝置的連接后，便可以準(zhǔn)備下 一件產(chǎn)品的測試。
5、效果
用普通真空表檢測制動主缸的氣密性時，需要在真空66.7kPa靜置3分鐘， 檢測效率較低。試驗表明，采用本裝置檢測制動主缸的氣密性，測量過程中讀 數(shù)管1內(nèi)水面位置移動量小于20mm (即壓力變化在200Pa以內(nèi))的制動主缸都 是合格產(chǎn)品，特別地，當(dāng)制動主缸缸體內(nèi)壁有劃痕時，會出現(xiàn)水面快速下降現(xiàn) 象，這是用普通真空表很難檢測到的現(xiàn)象，因此采用本裝置提高了檢測的精度 和靈敏度，提高了檢測效率。
權(quán)利要求
1、一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，它是由讀數(shù)管(1)、回路管(2)、連通管(3)、比較腔(4)、傳感器接口(5)、傳感器密封件(6)、壓力傳感器(7)組成的一個差壓測量系統(tǒng)，其特征在于讀數(shù)管1、連通管3、比較腔4組成U型管，回路管2用于連通U型管的最低位置處與比較腔4的最高位置處，且位于讀數(shù)管1與比較腔4之間，傳感器接口5位于回路管2的最高位置處，從而將差壓測量系統(tǒng)中的比較腔(4)融入測量裝置中，縮小測量系統(tǒng)的體積；通過旋轉(zhuǎn)讓U型管具有壓差測量和連通管道的雙重功能，以消除閥門運動部件。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于讀數(shù) 管(1)、回路管(2)、連通管(3)、比較腔(4)、傳感器接口 (5)、傳感 器密封件(6)、壓力傳感器(7)各部分容積與壓力關(guān)系由下述數(shù)學(xué)方程 組確定Ps=Pc+(h+Ahs+Ahc).rVs=VS0+Ahs.Ss (I) 'Vc=Vc。-Ahc.Sc Ahs. Ss = Ahc. Scp .v =p .v/co vco Ac vc其中，Pso為測量初始時刻被測量系統(tǒng)內(nèi)的壓力，Vs。為測量初始時刻被測量 系統(tǒng)連同讀數(shù)管(1)上部的剩余空間、連接管道的總體積，Pc。為測量初 始時刻比較腔(4)內(nèi)的壓力，Vc。為測量初始時刻比較腔(4)和回路管 (2)中剩余的體積(即裝入測量介質(zhì)后剩余的容積)與傳感器接口 (5)、 傳感器密封件(6)、壓力傳感器(7)包含的體積之和，h為測量初始時刻 回路管(2)和讀數(shù)管(1)中的液面高度差，Ps為測量結(jié)束時被測量系統(tǒng) 內(nèi)的壓力，Vs為測量結(jié)束時被測量系統(tǒng)連同讀數(shù)管(1)上部的剩余空間、 連接管道的總體積，Pc為測量結(jié)束時比較腔(4)內(nèi)的壓力，Vc為測量結(jié)束時比較腔(4)和回路管(2)中剩余的體積(即裝入測量介質(zhì)后剩余的 容積)與傳感器接口 (5)、傳感器密封件(6)、壓力傳感器(7)包含的 體積之和，測量過程中，讀數(shù)管l中的液面變化了Ahs (液面下降，Ahs取 正值；液面上升，Ahs取負值)，比較腔4中的液面變化了Ah。(液面上升Ah。 取正值，液面下降A(chǔ)he取負值)；Ss為讀數(shù)管(1)的截面積，S。為比較腔 (4)和回路管(2)的截面積之和，Y是U型計中液體的密度；由此得到 被測量系統(tǒng)的壓力變化值由于Pe。可以由壓力傳感器直接測量，Ve。可以通過記錄測量初始時刻讀數(shù) 管1中的液面位置而得到，所以通過測量讀數(shù)管1中的液面變化值A(chǔ)hs，根 據(jù)方程(II)能準(zhǔn)確地計算出系統(tǒng)的壓力變化，即檢測系統(tǒng)的氣密性。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于讀數(shù)管(1)、回路管(2)、連通管(3)和比較腔(4)用耐壓的玻璃管、石 英管或塑料管等透明材料通過燒結(jié)、粘接、焊接等方法制作成互通的整 體結(jié)構(gòu)，傳感器密封件(6)用柔性材料(如橡膠、塑料等)制作。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于讀數(shù) 管(1)內(nèi)徑2-8mm，長度100-800mm。
5、 如權(quán)利要求l所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于讀數(shù) 管(1)刻有標(biāo)尺，標(biāo)尺長100-600mm，刻度間隔0.5-2mm。
6、 如權(quán)利要求l所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于回路 管(2)內(nèi)徑2-8mm，長度100-800mm。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于比較 腔(4)為柱型，其截面積4000-20000mm2，長度100-5OOmm。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，其特征在于連通 管(3)內(nèi)徑3-8mm，長度50-300mm。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)式高精度氣密性檢測裝置，它是由讀數(shù)管(1)、回路管(2)、連通管(3)、比較腔(4)、傳感器接口(5)、傳感器密封件(6)、壓力傳感器(7)組成的一個差壓測量系統(tǒng)，其特征在于讀數(shù)管1、連通管3、比較腔4組成U型管，回路管2用于連通U型管的最低位置處與比較腔4的最高位置處，且位于讀數(shù)管1與比較腔4之間，傳感器接口5位于回路管2的最高位置處，從而將差壓測量系統(tǒng)中的比較腔(4)融入測量裝置中，縮小測量系統(tǒng)的體積；通過旋轉(zhuǎn)讓U型管具有壓差測量和連通管道的雙重功能，以消除閥門等運動部件，使該檢測裝置可靠性高，使用壽命長，制造價格低廉。
文檔編號G01M3/26GK101430235SQ20081014794
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者劉錦云, 華 周, 啟 曾, 欒道成, 牛天梅, 毅 賀, 趙遠東, 金應(yīng)榮 申請人:西華大學(xué)