[发明专利]一种低温球阀阀座内漏间隙测量装置及其方法

权利要求书

1.一种低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，包括阀体(1)、出口盲板(3)、进口盲板(5)和若干个阀座(2)，若干个阀座(2)择一安装于阀体(1)内；

每个所述阀座(2)为底部封闭、顶部开口的筒状结构；阀座(2)的开口端沿周向同轴设有环状的第一凸台(202)，第一凸台(202)的外径与所述阀体(1)的内腔直径相同，使阀座(2)能同轴套设于阀体(1)内腔中；第一凸台(202)上开设有若干轴向贯通的第一通气槽；所述阀座(2)的筒状外壁上沿周向同轴设有环状的密封凸台(201)，密封凸台(201)与阀体(1)的内腔壁之间具有仅允许气体通过的环形间隙腔；所述阀座(2)封闭端的底部环向设有沿轴向延伸的第二凸台(203)，第二凸台(203)上开设有若干径向贯通的第二通气槽；所有阀座(2)的结构均相同，仅所述密封凸台(201)的外径呈阶梯式递减，使间隙腔的间隙宽度呈阶梯式递增；

所述阀体(1)两端的法兰盘分别通过进口盲板(5)和出口盲板(3)可拆卸式封闭连接；进口盲板(5)和出口盲板(3)上分别开设有与阀体(1)内腔连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔用于外接压气机，第二通孔用于外接集气装置；压气机通过第一通孔将气体通入阀体(1)内腔，气体依次经由第一通气槽、环形间隙腔和第二通气槽后，从第二通孔将气体排入用于测量气体泄漏量的集气装置。

2.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述第一凸台(202)的外缘沿周向均匀开设有若干第一通气槽。

3.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述第二凸台(203)的外缘沿周向均匀开设有若干第二通气槽。

4.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述第二凸台(203)为筒状结构。

5.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述进口盲板(5)和出口盲板(3)均通过密封垫(4)与阀体(1)两端的法兰盘进行密封。

6.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述进口盲板(5)和出口盲板(3)均与阀体(1)两端的法兰盘通过螺栓可拆卸式固定连接。

7.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所有阀座(2)的间隙宽度呈0.01mm递增。

8.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述阀座(2)的数量为10个。

9.根据权利要求1所述的低温球阀阀座内漏间隙测量装置，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔分别开设于进口盲板(5)和出口盲板(3)的中心处。

10.一种利用权利要求1～9任一所述测量装置测量低温阀座内漏间隙的方法，其特征在于，具体如下：

S1：将所述第一通孔通过设有压力表的进气管道与压气机连接，将所述第二通孔通过出气管道与集气装置连接；打开进气管道并关闭出气管道；随后开启压气机，将目标气体通入所述测量装置，目标气体逐渐充满阀体(1)内腔，当所述压力表达到目标压力P值时，依次关闭进气管道和压气机；在常温T、目标压力P下放置一段时间，使目标气体完全经由环形间隙腔泄漏完全；打开出气管道，通过集气装置收集气体并测量其气体流量，得到该间隙宽度下的气体泄漏量；

S2：更换阀体(1)内腔中的阀座(2)，重复S1的操作，得到若干组不同预设间隙宽度d_i下的气体泄漏量Q_i；其中，i＝0,1,2,…，d₀为常温下目标球阀的间隙宽度；

S3：将所述第一通孔通过设有压力表的进气管道与压气机连接，将所述第二通孔通过出气管道与集气装置连接；打开进气管道并关闭出气管道；随后开启压气机，将目标气体通入所述测量装置，目标气体逐渐充满阀体(1)内腔，当所述压力表达到目标压力P值时，依次关闭进气管道和压气机，将该测量装置的内外表面温度冷却至T_L值，同时目标气体完全经由环形间隙腔泄漏完全；打开出气管道，通过集气装置收集气体并测量其气体流量，得到该间隙宽度下的气体泄漏量Q_L；

S4：根据得到的Q_L与Q_i值，择一进行下述操作：

若Q_L与Q_i相等，则目标球阀受低温影响下的间隙宽度d_L值等于相应的d_i值；

若Q_L介于Q_i和Q_i+1之间，则通过下述公式获得等效的d_L，公式具体如下：