1.一种船用密闭容器泄漏检测系统,包括空压机(31)、空气瓶(25)、电磁阀V1(5),其特征在于,所述空压机(31)内设有吸入阀(32)和排出阀(33),活塞(34)安装在吸入阀(32)和排出阀(33)的下部,所述活塞(34)连接有曲轴(26);
所述空压机(31)、空气瓶(25)、电磁阀V1(5)之间通过管道(300)连接,其中:空压机(31)的吸入阀(32)与进气管道连接,所述进气管道上安装有过滤干燥器(27)和截止阀一(28);
空压机(31)的排出阀(33)与管道(300)的进气端连接,所述空压机(31)与空气瓶(25)之间的管道(300)上安装有截止阀二(30),空气瓶(25)与电磁阀V1(5)之间的管道(300)上依次安装有截止阀三(2)、减压阀(3)和压力表P1(4);
所述电磁阀V1(5)通过管路分别连接有分支管路一(100)和分支管路二(200),其中:分支管路一(100)上依次安装有电磁阀V2(6)、压力表P2(10)和待测容器(11);分支管路二(200)上依次安装有电磁阀V3(7)和标准容器(12);所述分支管路一(100)和分支管路二(200)之间还连接有并联管路一(500)和并联管路二(600),其中:并联管路一(500)上安装有电磁阀V4(8)、并联管路二(600)上安装有压差传感器(9),所述压差传感器(9)内设有薄膜(38)。
2.如权利要求1所述的船用密闭容器泄漏检测系统,其特征在于,所述空压机(31)上安装有安全阀一(29),空气瓶(25)上安装有安全阀二(1)。
3.如权利要求1所述的船用密闭容器泄漏检测系统,其特征在于,所述空气瓶(25)上还安装有截止阀四(37),待测容器(11)上安装有截止阀五(36),标准容器(12)上安装有截止阀六(35)。
4.一种船用密闭容器泄漏率检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)充气阶段,同时打开电磁阀V1(5)、电磁阀V2(6)、电磁阀V3(7),使得相同压力的压缩空气从空气瓶(25)内充入标准容器(12)与待测容器(11)中去,充气压力与两容器内压力相等即充满,充满后需要稳定一段时间之后停止充气;
2)平衡阶段,当标准容器(12)和待测容器(11)充完气后,关闭截止阀三(2)和进气用的电磁阀V1(5),将压缩空气断开,打开平衡用的电磁阀V4(8),使两端气体压力平衡;
待测容器(11)与标准容器(12)中的压缩空气达到平衡后,待测容器(11)与标准容器(12)中压缩空气的压力和温度可被认为是近似相等,即:p1=p2
T1=T2
其中p1、T1、V1为待测容器平衡后的状态参数,p2、T2、V2为标准容器平衡后的状态参数;
3)检测阶段,平衡稳定一段时间后,关闭平衡用的电磁阀V4(8),开始进行检测;如果有泄漏,标准容器与待测容器之间会产生压力差,其压力差值与泄漏时间成类似线性变化;在取定时间范围内读取压差传感器(9)的压差值,计算泄漏率,并与标准值进行比对;
检测中,根据热力学及质量守恒定律,可得:
待测容器:
标准容器:
其中:ΔV是压差传感器内的薄膜向压力低的一侧弯曲时产生的体积差;Δp时压差传感器测得的数值,即压差;设压差传感器系数为 当传感器精度越高,则 的值越小,一般情况下, 被近似为0;
所以,待测容器在检测过程中的泄漏量为:
因此,泄漏率计算公式为:
为了简化计算过程,将检测过程中温度视为定值,则泄漏率计算公式为:
其中:pa为大气压值;Q为泄漏气体体积流量;t为产生压差的时间;
通过上述计算得出待测容器(11)的泄漏率;
4)排气阶段,检测完成之后,打开电磁阀V1(5)、电磁阀V2(6)、电磁阀V3(7)、电磁阀V4(8),打开待测容器(11)上截止阀五(36)及标准容器(12)上的截止阀六(35),将两容器中的压缩空气排出干净,拆下待测容器及其他测试零部件,完成测试;
5)空气瓶补气阶段,当空气瓶(25)中压缩空气的压力较低时,打开截止阀(28)、截止阀二(30),关闭截止阀(2),合上与曲轴(26)连接的电动机电源,电动机转动,带动曲轴(26)做回转运动,曲轴(26)带动活塞(34)做上下往复运动;活塞(34)由上往下运动时,吸入阀(32)打开,外界空气依次经过过率干燥器(27)、截止阀(28)进入空压机(31),活塞(34)由下往上运动,吸入阀(32)自动关闭,吸入进来的空气被上行的活塞(34)压缩,当压缩空气压力大于空气瓶(25)内空气压力时,压缩空气进入空气瓶(25)里储存,待空气瓶(25)中压缩空气达到额定压力时,脱开电动机电源,关闭空压机(31);关闭截止阀一(28)、截止阀二(30),此时空气瓶处于随时可用状态,为后续的泄漏检测做好了充分准备;空气瓶(25)底部的截止阀(37),用于泄放空气瓶(25)底部聚集的油水混合物,可定期泄放或根据空气瓶排出的空气状态不定期泄放,避免含油或水的空气进入系统,腐蚀检测装置的部件。