[发明专利]一种密封圈漏率检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封圈漏率检漏装置，特别是一种能够在温度为0～300℃范围内、压力为0～2.5MPa时O型橡胶圈漏率检测的气密性装置。

背景技术

橡胶密封圈结构简单，密封效果可靠被广泛的应用。由于密封不可能达到零泄漏，所以漏率是设计密封装置的重要指标。密封圈的材料不同，适应的环境也不相同。温度和密封圈两侧压差是影响密封效果的主要环境因素。实际应用中有很多特殊环境，如航天器工作舱的密封，密封圈工作压差为一个大气压且长期处于高温压缩状态；用于爆炸实验的密封压力容器，其主要依靠O型橡胶圈和法兰组合密封.容器内、外压力相差更大。此外，航天发动机密封圈也长期工作在高温高压的环境中。

清华大学的王广振开展了硅橡胶O型圈在模拟空真空环境下的泄漏率实验，实验系统由真空系统、制冷系统、真空罐、计算机数据采集系统、压力传感器、温度传感器、试验件组成，研究了空间密封中压缩率、温度、O型圈的载荷衰减和原子氧辐射等对泄漏率的影响，实验温度范围-1～100℃，密封圈压差为一个大气压。作者通过压力变化计算漏率，但由于在微小泄露时密封圈漏率一般很小，而压力测量的精度有限，因此在密封圈发生微小泄漏时通过压力变化计算漏率会引入较大误差。密封圈两侧的压差是泄露的驱动力，此系统模拟的是真空环境，密封圈一侧抽真空，另一侧始终与大气相通，压力最高为一个大气压力，无法实现更高压力下O型圈泄露实验，并且试验件安装在真空罐中，对试验件进行加热有所不便。

发明内容

本发明设计了一种密封圈漏率检测装置，在密封法兰内设置与外部的检漏管相通的检漏槽和可充高压的气体腔，且法兰可放入水浴或油浴锅内整体加热，解决了现有检测装置难以应用到高压及高温环境下对密封圈漏率的检测。

本发明的技术解决方案为：

一种密封圈漏率检测装置，其特殊之处是，包括法兰盘和法兰盖密封联接而成的法兰、设置在法兰盘和法兰盖之间的内道密封槽和外道密封槽、设置在外道密封槽内的标准密封圈、设置在法兰盘和法兰盖之间的环形检漏槽和气体腔；所述的内道密封槽用于放置待检测密封圈；所述的环行检漏槽设置在外道密封槽和内道密封槽之间，并与外部的检漏管无泄漏连通；所述的气体腔设置在法兰的中心位置并与法兰外部设置的筒体无泄漏连通；所述的筒体与压力测量管、温度测量管、充气管、放气管密封联接；所述检漏管与检漏仪相连通；所述充气管与高压气源相连通；所述温度测量管内设置有温度传感器；所述压力测量管内设置有压力传感器。

上述高压气源为高压氦气，上述的检漏仪为氦质谱检漏仪。

上述检测装置还包括与充气管相连通的真空泵；所述高压气源为氮气或氦气和示踪气体的混合气，所述的检漏仪为示踪气体检漏仪。

上述的示踪气体为六氟化硫。

上述检测装置还包括恒温浴锅，所述恒温浴锅用于加热法兰。

上述检测装置还可在充气管和高压气源之间设置压力调节阀。

上述的法兰盖和法兰材料为16Mn锻件，采用螺栓联接。

上述的温度传感器为热电偶。

上述的筒体、压力测量管、温度测量管、充气管和放气管最好采用五根无缝钢管焊接为五连通结构，所述的无缝钢管材料为16Mn。

本发明具有以下的有益效果：

1、本发明在法兰内设置可充高压的气体腔，除了满足在常压下密封圈漏率的检测，还可以用于高压下密封圈漏率的检测。

2、本发明在法兰内设置检漏槽并与外部的检漏管相通，并采用氦质谱检漏仪或示踪气体检测仪，响应速度快，准确度高且操作方便。

3、本发明筒体、压力测量管、温度测量管、充气管和放气管采用五根无缝钢管焊接为五连通结构，加工方便、结构紧凑。

4、本发明的密封法兰结构紧凑、体积小，加热方便迅速，可放入水浴、油浴等中，法兰整体升温均匀，满足了高温试验的要求。

5、本发明通过温度测量管、压力测量管可对法兰内温度和气压进行实时监测，并通过阀门调节气体腔内压力，实验方便。

附图说明

图1是密封圈漏率检测装置法兰结构示意图；

图2是密封圈漏率检测装置整体示意图；

图3是采用氦质谱检漏仪的实验系统简图；

图4是示踪气体检测时的实验系统简图；

图5是200℃高温实验法兰内温度-压力曲线；

图6是200℃高温实验法兰内温度-漏率曲线；