[实用新型]一种阀门低温检漏系统

说明书

本实用新型涉及阀门低温检漏测试技术领域，尤其涉及一种阀门低温检漏系统，包括：供配气装置、制冷装置、第一氦质谱检漏仪、第二氦质谱检漏仪、多条进气管路、多条出气管路以及真空检测平台，供配气装置通过进气管路与真空检测平台连通，第一氦质谱检漏仪与真空检测平台连通，第二氦质谱检漏仪通过出气管路与真空检测平台连通，每一对进气管路与出气管路分别连接在对应待测阀门的两端，在第一氦质谱检漏仪、第二氦质谱检漏仪、进气管路以及出气管路分别设有阀。本实用新型利用制冷装置作为冷源，提高了试验的安全性和可靠性，降低人力成本和测试费用，样品温度精确可控，一次试验能够检测多个待测阀门，测试周期短。

技术领域

本实用新型涉及阀门低温检漏测试技术领域，尤其涉及一种阀门低温检漏系统。

背景技术

低温技术不仅与人们当代高质量生活息息相关，同时与世界上许多尖端科学研究(诸如超导电技术、航天与航空技术、高能物理、受控热核聚变、远红外探测、精密电磁计量、生物学和生命科学等)密不可分。随着现代科学技术、工业生产、新能源开发以及航空航天事业的发展，低温阀门已在很多场合得以应用。低温阀门应用广泛，但也容易发生泄漏，对制造要求很高。由于低温阀门多工作在液氮温度以下的超低温区域，相比于常规阀门，其材料选择、结构设计、制造工艺以及性能检测等方面均有专门的要求。例如，电磁阀是卫星发射动力推进系统和姿控系统必不可少的组件。它在卫星的转移轨道或空间运行轨道上会遇到恶劣的真空低温或高温环境。电磁阀的密封性能或泄漏率关系到卫星所带燃料或推进介质的存贮、利用以及使用的有效性，也关系到控制的可靠性。电磁阀的密封性能，应在地面模拟的空间冷热环境中经受考验，即在真空冷热环境中测量电磁阀的泄漏率。特别值得一提的是，真空低温环境对其性能影响更大。这点已为国内外一些卫星发生的故障所证实。有时，一个小小的电磁阀，会对整个卫星造成灾难性的恶果。因此，低温阀门除了要做常温检验外，还必须做低温试验。低温试验的主要目的是检验低温阀门在低温状态下的操作性能和密封性能。操作性能要求阀门启闭灵活，阀杆和阀座不能因为低温变形卡死。密封性能要求阀门密封面泄漏量小于允许泄漏量。

常温阀门的性能测试中采用的检漏方法较为简单，根据允许泄漏率指标的要求不同，气密检查可分别采用流量计检测法、排液集气法、氦质谱检漏法、涂肥皂液法和数气泡法等方法。在试验环境由常温转变为低温后，阀门的工作机理发生了很大变化，相应的零部件采用的密封材料、密封结构形式及密封结构的制造工艺方法、气密性的检漏方法同样也发生了很大变化。常规的气泡法、排液集气法、肥皂泡法等都无法对阀门的漏气量进行检测。目前低温阀门及密闭容器的检漏均采用氦质谱检漏法。氦质谱检漏法是根据质谱分析的原理，以氦作探索气体，对各种待测件的漏隙进行快速定位和定量检测的理想的方法。因氦是惰性气体，对大气无污染，使用安全；氦原子量小、黏度小，易渗透过任何可能存在的漏率，检测灵敏度高、速度快、适用范围广；加之氦在大气中的含量少(仅万分之五)，离子质量与其他气体离子质量相差很大，不易受干扰，不会错判。与当今诸多检漏方法相比，它是佼佼者。

目前低温阀门检漏试验通常采用低温气体预冷和低温介质浸泡2种方式来提供冷源。低温气体预冷指气体经低温介质换热后得到低温气体，再将大流量低温气体通过试验系统，预冷至试验要求温区后进行性能测试。低温介质浸泡则是指将试验产品及部分系统管路浸泡于低温介质内，经充分换热，产品达到所需温区后进行试验。采用低温气体(冷氦气)预冷的方式进行低温性能试验，试验过程中需加注2种介质(液氮和液氢)，预冷后试验件出口温度仅为40K左右，不仅需要大流量冷氦与系统换热完成预冷，造成大量资源及能源消耗，还无法满足阀门试验的温度要求。如采用液氢浸泡预冷的方式，不仅会消耗大量的液氢，同时氢元素属于易燃易爆介质，试验存在较大安全隐患。传统测试装置的另一个缺陷在于：系统复杂，安全可靠性低，样品更换时间长，效率低，操作复杂繁琐，测试周期长，只能实现特定温度下的试验，无法做到温度精确可控，时间成本、人力成本和测试费用较高，特别是需要对大量样品进行测试的时候。

实用新型内容