专利名称：密封件密封性能检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种密封件性能检测装置和方法，特别是高温、高压蒸汽条件下对密
封件密封性能的检测装置和检测方法。
背景技术：
通常为了保证密封件在高温、高压的工况下使用时，能够做到安全密封无泄漏，需 要对密封件进行蒸汽密封性能抽样检测。标准检测方法为积液法，检测装置如图l所示
该检测装置主要由蒸汽发生器19、高压釜13、压力表(传感器)5、温度计(传感 器)8、检测试样9、辅助密封圈10、引漏管18和量筒20组成。检测时，高温、高压蒸汽由蒸 汽发生器1进入高压釜13，当密封件(检测式样9)发生泄漏时，泄漏的蒸汽将积聚在由检 测试样9和辅助密封圈10之间的空隙中，通过引漏管18流入量筒内，工作人员根据量筒内 最终收集到的液体判断该检测式样9的密封情况。本测试方法看似可行，但由于密封件泄 漏量通常很小，而且辅助密封圈通常也会存在泄漏，再加上蒸汽在引漏管的管壁粘附，导致 量筒中基本收集不到积液或收集到的积液很少，因此采用积液法检测装置根本无法准确测 量密封件的蒸汽泄漏量，特别是对于密封件存在微小泄漏量的情况下。

发明内容
本发明目的是提供一种简便可行的检测方法和检测装置，能够准确检测密封件的 泄漏率。 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种密封件密封性能检测装置，它包 括蒸汽发生装置，所述的蒸汽发生装置包括具有内腔的下模块、设置在所述的下模块上的 上模块，待检测的密封件加载在所述的上模块和下模块之间，所述的下模块、待检测的密封 件以及所述的上模块之间围成蒸汽发生腔室，所述的蒸汽发生装置还包括用于排除所述的 蒸汽发生腔室内的空气的放空阀； 加热器，用于对所述的蒸汽发生腔室内的液体加热；
称重装置，用于对所述的蒸汽发生装置进行称重； 控制系统，用于采集所述的蒸汽发生腔室内的环境信息、对所述的环境信息进行 分析，并根据分析结果控制所述的加热器对所述的内腔进行加热，所述的控制系统包括计 算机以及设置在所述的蒸汽腔室内的传感器； 所述的计算机分别与所述的传感器以及加热器相信号连接。 本发明进一步地技术方案是所述的传感器包括压力传感器、温度传感器。 优选地，所述的加热器设置在所述的蒸汽发生装置的外侧，所述的加热器为螺线
管高频加热器。 或者，所述的加热器设置在所述的下模块的内腔中，所述的加热器为电加热器，所 述的上模块或下模块上具有与所述的加热器相电连接的第二插座，所述的计算机上连接有 第二传输线，所述的第二传输线上具有与所述的第二插座相匹配的第二插头。
进一步地，所述的上模块上具有凹腔，所述的内腔、凹腔、待检测的密封件的内孔
共同形成所述的蒸汽发生腔室，所述的传感器设置在所述的上模块的凹腔内，所述的加热
器设置在所述的下模块的内腔内，所述的放空阀设置在所述的上模块上。 优选地，所述的上模块或下模块上具有与所述的传感器相电连接的第一插座，所
述的计算机上连接有第一传输线，所述的第一传输线上具有与所述的第一插座相匹配的第
一插头。 或者，所述的传感器和加热器分别与所述的计算机无线信号连接。 优选地，它还包括用于对所述的蒸汽发生装置进行支撑的支架。 优选地，所述的称重装置为高精度天平，其精度为0. 01毫克。 优选地，所述的控制系统还包括AD/DA卡，所述的传感器、AD/DA卡、计算机以及加
热器构成闭环控制回路。 利用上述检测装置检测密封件密封性能的方法，包括如下步骤 A)、向蒸汽发生装置的内腔内充满纯水，将所述的上模块、待检测的密封件和下模
块预紧； B)、启动加热程序对所述的内腔内的纯水加热，打开放空阀，使所述的蒸汽发生腔 室内的蒸汽排空空气，关闭放空阀，在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置 的初始重量W。； C)、在设定温度、设定压力下使所述的蒸汽发生装置保持设定时间t ;
D)、在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置的总重量W工；
E)、计算泄漏率A W = (W「W。) /t 。 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果本发明利 用失重法检测蒸汽发生装置在一定时间内的重量变化，从而计算得到密封件的泄漏率，方 法简单、可行，测量结果准确。


附图1为现有技术中的积液法测量蒸汽泄漏量的装置示意图；
附图2为本发明的检测装置的示意图； 其中1 5压力表；2、3、4、7、8、12湿度毫伏计；6、11、阀门；9、测试密封件；10、密 封圈；13、高压釜；14、电机；15、手压泵；16、水泵；17、逆止阀；18、引漏管；19、蒸汽发生器； 21、蒸汽发生装置；22、下模块；23、上模块；24、密封件；25、压力传感器；26、温度 传感器；27、计算机；28、蒸汽发生腔室；29、称重装置；31、加热器；
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，本说明书中所述的上下位置关系 与附图2中所示上下位置关系相同。 —种密封件密封性能检测装置，它包括蒸汽发生装置21，所述的蒸汽发生装置 21包括具有内腔的下模块22、设置在所述的下模块22上的上模块23，待检测的密封件24 加载在所述的上模块23和下模块22之间，该上模块23和下模块22为两连接法兰，所述的 下模块22、待检测的密封件24以及所述的上模块23之间围成蒸汽发生腔室28，所述的蒸
5汽发生装置21还包括用于排除所述的蒸汽发生腔室28内的空气的放空阀(图中未示出)；
加热器31，用于对所述的蒸汽发生腔室28内的液体加热；
称重装置29，用于对所述的蒸汽发生装置21进行称重； 控制系统，用于采集所述的蒸汽发生腔室28内的环境信息、对所述的环境信息进 行分析，并根据分析结果控制所述的加热器31对所述的内腔进行加热，所述的控制系统包 括计算机27以及设置在所述的蒸汽腔室28内的压力传感器25和温度传感器26，根据具体 测试情况要求还可以设置其他传感器，所述的控制系统还包括AD/DA卡，所述的压力传感 器25、温度传感器26、 AD/DA卡、计算机27以及加热器31构成闭环控制回路；
所述的计算机27分别与所述的传感器以及加热器31相信号连接。
所述的检测装置的方法包括如下步骤 A)、向蒸汽发生装置的内腔内充满纯水，将所述的上模块、待检测的密封件和下模 块预紧； B)、启动加热程序对所述的内腔内的纯水加热，打开放空阀，使所述的蒸汽发生腔 室内的蒸汽排空空气，关闭放空阀，在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置 的初始重量W。； C)、在设定温度、设定压力下使所述的蒸汽发生装置保持设定时间t ;
D)、在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置的总重量W工；
E)、计算泄漏率A W = (W「W。) /t 。 根据泄漏率的计算结果，我们能够对密封件的密封情况进行定量评估。 本实施例中，所述的上模块23上具有凹腔，所述的内腔、凹腔、待检测的密封件24
的内孔共同形成所述的蒸汽发生腔室29，所述的压力传感器25和温度传感器26设置在所
述的上模块23的凹腔内，所述的加热器31设置在所述的下模块22的内腔内，所述的放空
阀设置在所述的上模块23上。 检测时，首先将下模块22的内腔里充满纯水，压紧密封件24和上模块23，并将整 个已预紧好的蒸汽反应发生装置21放置在称重装置29上。启动加热程序，打开放空阀，使 下模块22内腔内的纯水部分生成高温高压蒸汽，排出蒸汽发生腔室28内的空气，关闭上模 块23上的放空阀，记录蒸汽发生装置21的初始重量W0。启动检测程序，压力传感器25、温 度传感器26检测蒸汽发生腔室28内的温度和压力情况，并经过信号调理器实时反馈到计 算机27中，计算机27对所采集数据进行信号分析，根据分析结果控制加热器31加热，始终 让蒸汽发生装置21保持在设定温度和压力下。在高温高压蒸汽条件下保持一段时间以后， 若密封件24的密封性能不良，蒸汽发生腔室28内的蒸汽就会通过密封件24泄漏入外部大 气中，使蒸汽发生装置21的总重量随之减少，称重装置29检测到的减少的重量就是蒸汽的 泄漏量，泄漏量与保持时间的比值就是泄漏率。 其中，所述的加热器31可以选择内置式或外置式，外置式加热器设置在所述的蒸 汽发生装置31的外侧，所述的加热器为螺线管高频加热器。 或者，所述的加热器31为电加热器，设置在所述的下模块22的内腔中。由于采用 电加热器需要利用导线供电，而导线的重量有可能影响蒸汽发生装置21重量的精确测量， 因此我们考虑将加热器31以及温度传感器26和压力传感器25的连接线都可脱卸地与蒸 汽发生装置21连接，在对蒸汽发生装置21称重时，去除所有的导线和外接设备，这样就可
6以精确的测量蒸汽泄漏量了。具体采用的方法是，所述的上模块23或下模块22上具有与 所述的压力传感器25及温度传感器26相电连接的第一插座和与所述的加热器31相电连 接的第二插座，所述的计算机27上连接有第一传输线和第二传输线，所述的第一传输线上 具有与所述的第一插座相匹配的第一插头，所述的第二传输线上具有与所述的第二插座相 匹配的第二插头。 为避免反复插接导线，所述的压力传感器25和温度传感器26以及加热器31还可 以与所述的计算机27通过红外线等无线信号连接。 优选地，所述的称重装置为0. 01毫克的高精度天平，为避免蒸汽发生装置21长时 间放置在称重装置29上影响其精度，本发明的检测装置还包括用于对所述的蒸汽发生装 置21进行支撑的支架(图中未示出)，在上述测试方法中，经过B步骤称重以后，就将蒸汽 发生装置21从称重装置29上取下，蒸汽发生装置21在设定温度和压力下的保持过程在所 述的支架上完成。 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种密封件密封性能检测装置，其特征在于它包括蒸汽发生装置，所述的蒸汽发生装置包括具有内腔的下模块、设置在所述的下模块上的上模块，待检测的密封件加载在所述的上模块和下模块之间，所述的下模块、待检测的密封件以及所述的上模块之间围成蒸汽发生腔室，所述的蒸汽发生装置还包括用于排除所述的蒸汽发生腔室内的空气的放空阀；加热器，用于对所述的蒸汽发生腔室内的液体加热；称重装置，用于对所述的蒸汽发生装置进行称重；控制系统，用于采集所述的蒸汽发生腔室内的环境信息、对所述的环境信息进行分析，并根据分析结果控制所述的加热器对所述的内腔进行加热，所述的控制系统包括计算机以及设置在所述的蒸汽腔室内的传感器；所述的计算机分别与所述的传感器以及加热器相信号连接。
2. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的传感器包括 压力传感器、温度传感器。
3. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的加热器设置 在所述的蒸汽发生装置的侧，所述的加热器为螺线管高频加热器。
4. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的加热器设置 在所述的下模块的内腔中，所述的加热器为电加热器，所述的上模块或下模块上具有与所 述的加热器相电连接的第二插座，所述的计算机上连接有第二传输线，所述的第二传输线 上具有与所述的第二插座相匹配的第二插头。
5. 根据权利要求4所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的上模块上具 有凹腔，所述的内腔、凹腔、待检测的密封件的内孔共同形成所述的蒸汽发生腔室，所述的 传感器设置在所述的上模块的凹腔内，所述的加热器设置在所述的下模块的内腔内，所述 的放空阀设置在所述的上模块上。
6. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的上模块或下 模块上具有与所述的传感器相电连接的第一插座，所述的计算机上连接有第一传输线，所 述的第一传输线上具有与所述的第一插座相匹配的第一插头。
7. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的传感器和加 热器分别与所述的计算机无线信号连接。
8. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于它还包括用于对所 述的蒸汽发生装置进行支撑的支架。
9. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的称重装置为 的精度为0.01毫克。
10. 根据权利要求1所述的密封件密封性能检测装置，其特征在于所述的控制系统还包括AD/DA卡，所述的传感器、AD/DA卡、计算机以及加热器构成闭环控制回路。
11. 一种利用如权利要求1所述的检测装置检测密封件密封性能的方法，其特征在于 它包括如下步骤A) 、向蒸汽发生装置的内腔内充满纯水，将所述的上模块、待检测的密封件和下模块预紧；B) 、启动加热程序对所述的内腔内的纯水加热，打开放空阀，使所述的蒸汽发生腔室内的蒸汽排空空气，关闭放空阀，在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置的初 始重量W。；C) 、在设定温度、设定压力下使所述的蒸汽发生装置保持设定时间t ;D) 、在所述的称重装置上测量并记录所述的蒸汽发生装置的总重量W工；E) 、计算泄漏率AW= (W「W0)/t。
全文摘要
一种密封件密封性能检测装置及检测方法，它包括蒸汽发生装置，蒸汽发生装置包括具有内腔的下模块、设置在下模块上的上模块，待检测的密封件加载在上模块和下模块之间，下模块、待检测的密封件以及上模块之间围成蒸汽发生腔室，蒸汽发生装置还包括放空阀；加热器；称重装置，用于对蒸汽发生装置进行称重；控制系统，用于采集蒸汽发生腔室内的环境信息、分析，并根据分析结果控制加热器对内腔进行加热，控制系统包括计算机以及设置在蒸汽腔室内的传感器；计算机分别与传感器以及加热器相信号连接。本发明利用失重法检测蒸汽发生装置在一定时间内的重量变化，从而计算得到密封件的泄漏率，方法简单、可行，测量结果准确。
文档编号G01M3/02GK101793585SQ20101014020
公开日2010年8月4日 申请日期2010年4月4日 优先权日2010年4月4日
发明者安源胜, 马志刚 申请人:苏州宝骅机械技术有限公司