[发明专利]一种阀门泄漏量检测装置

权利要求书

1.一种阀门泄漏量检测装置，其特征在于：包括氦气增压泵(11)与泄漏量分析仪(2)；所述氦气增压泵(11)通过增压管道与被测阀门(3)入口端的法兰导通连接；

所述泄漏量分析仪(2)包括第一恒温恒压器(21)、第一氦纯度传感器(22)、第二恒温恒压器(23)、第二氦纯度传感器(24)、分析计算单元(25)与流量计(26)；所述第一氦纯度传感器(22)用于检测经第一恒温恒压器(21)控温控压后的混合气体中的阀前氦气体积含量；所述第二氦纯度传感器(24)用于检测经第二恒温恒压器(23)控温控压后的气体中的阀后氦气体积含量；所述流量计(26)设于第二氦纯度传感器(24)的出口处，用于检测阀后气体流量；

所述分析计算单元(25)设有第一分析端口、第二分析端口与第三分析端口；所述被测阀门(3)入口端法兰、第一恒温恒压器(21)、第一氦纯度传感器(22)通过前分析管路依次导通连接，第一分析端口通过第一测控线路与第一氦纯度传感器(22)连接；所述被测阀门(3)出口端法兰、第二恒温恒压器(23)、第二氦纯度传感器(24)通过后分析管路依次导通连接，所述第二分析端口通过第二测控线路与第二氦纯度传感器(24)连接，第三分析端口通过第三测控线路与流量计(26)连接；

检测装置的检测方法如以下步骤：

S1、阀门冷却：将被测阀门(3)串联入冷却介质流经被测阀门(3)内部的阀门内冷系统，阀门内冷系统包括阀前管路与阀后管路，阀前管路与阀后管路分别设有前阻流阀门(71)和后阻流阀门(72)，待被测阀门(3)冷却至待测试温度后，再分别关闭前阻流阀门(71)、后阻流阀门(72)与被测阀门(3)；

S2、阀前测试：于被测阀门(3)入口端导入氦气，被测阀门(3)入口端的氦气与气化的冷却介质混合成混合气体，第一恒温恒压器(21)调控混合气体至设定温度和压力后，检测阀前氦气体积含量r_He1；

阀后测试：第二恒温恒压器(23)调控被测阀门(3)的出口端气体至设定温度和压力后，分别检测阀后氦气体积含量r_He2与阀后气体流量V_f2；

S3、泄漏量计算：分析计算单元(25)将氦气固有参数、冷却介质固有参数、步骤S2测得的阀前氦气体积含量r_He1、阀后氦气体积含量r_He2与阀后气体流量V_f2进行计算，求得被测阀门(3)的泄漏量；

泄漏量计算公式如下：

被测阀门(3)入口的阀前氦气体积含量r_He1的计算公式如下式(1)：

其中，V_He1为阀前氦气的体积；V₁为阀前混合气体的体积总量；

将式(1)转化为阀前氦气占混合气体的质量含量X_He1，具体如下式(2)：

其中，ρ_He1为阀前氦气的密度；ρ₁为阀前混合气体的密度；

等同于被测阀门(3)入口，被测阀门(3)出口的阀后氦气占混合气体的质量含量X_He2为：

其中，r_He2为阀后氦气体积含量；ρ_He2为阀后氦气的密度；ρ₂为阀后气体的密度；

阀后氦气的泄漏体积V_He2为：

V_He2＝r_He2V_f2 (4)

阀后氦气的泄漏质量m_He2为：

m_He2＝ρ_He2V_He2 (5)

其中，r_He2为阀后氦气体积含量；V_f2为阀后气体流量；ρ_He2为阀后氦气的密度；

通过以上公式，可以求得被测阀门(3)的泄漏总质量m_f和泄漏总体积量V_f1分别如下：