PE球阀微渗漏检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PE球阀微渗漏检测系统，包括压力温度采集模块，用于采集PE球阀阀芯内的气压和温度数据；无线信号收发器，接收压力温度采集模块数据转发至上位机；所述上位机，用于接收无线信号收发器转发的气压和温度数据。同时提供一种PE球阀微渗漏检测方法，包括压力温度采集模块安装在待测PE球阀阀芯内，关闭PE球阀阀芯，使PE球阀阀芯内气压保留预设气压值；压力温度采集模块采集同一时刻PE球阀阀芯内的气压和温度的检测数据；根据阀芯内气压数据变化，结合温度变化修正后的气压变化梯度，评估PE球阀微渗漏情况。本发明专利技术能够对PE球阀阀芯进行压力温度长期检测，实现对PE球阀的微渗漏性能检测。

PE ball valve micro leakage detection system and detection method

The invention discloses a PE micro valve leak detection system, including pressure temperature acquisition module is used to collect the PE ball valve of the pressure and temperature in the data; the wireless signal transceiver, receiving pressure temperature acquisition module data transmitted to the host computer; the host computer is used for receiving a wireless signal transceiver transmitting pressure and temperature data. At the same time provide a PE ball valve micro leakage detection methods, including pressure and temperature acquisition module installed in the test of PE ball valve, PE ball valve closed, the valve core PE pressure in the preset pressure value detection data retention; pressure temperature acquisition module at the same time PE ball valve in the gas temperature and pressure according to the pressure; data spool change inside the pressure change with temperature gradient changes after correction, evaluate the microleakage of PE ball valve. The invention can detect the pressure and temperature of the PE ball valve core for a long time and realize the detection of the micro leakage performance of the PE ball valve.

【技术实现步骤摘要】
PE球阀微渗漏检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种聚乙烯(PE)球阀阀门微渗漏测评系统及方法，包含微渗漏检测原理、检测装置、微渗漏评价准则。
技术介绍
PE球阀应用于易爆易燃流体的传输管路，对其密封性有着及其严格的技术要求。由于PE球阀部件特殊的聚乙烯成型工艺，阀芯结构件(如较大球阀的阀杆)内部密度不均现象具有一定普遍性，压力介质可能通过材料颗粒间的缝隙缓慢逸出，这也是造成球阀微渗漏的主要因素。在相关阀门技术标准中，提出了气体介质条件下进行低压和高压加压试验检查其密封性能的方法，并主要以人工观察辅助给出是否泄漏的定性判断结论。但是气体微渗漏是泄漏的另一种具有特定含义的概念，常常指通过材料分子或颗粒缝隙而逃逸气体介质的现象，一般要比因结构因素带来的气体泄漏在量值上小得多，因此气体渗漏并不像常规泄漏那样都可以在短时间利用设备和人工方法很快检出。现有的质谱仪可以将泄漏检测的分辨能力提高到分子级，但生产现场使用将受到成本、产线改造等诸多限制。较为有效的方案是对关闭的阀芯内部进行长期的压力检测，从而对PE球阀的微渗漏进行检测。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有常规检测设备在PE球阀微渗漏检测的不足，提供一种能够对PE球阀阀芯进行压力温度长期检测，实现对PE球阀的微渗漏性能检测的PE球阀微渗漏检测系统及检测方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种PE球阀微渗漏检测系统，包括压力温度信号检测模块、无线信号收发器和上位机；所述压力温度采集模块，用于采集PE球阀阀芯内的气压和温度数据，发送至无线信号收发器；所述无线信号收发器，接收压力温度采集模块数据转发至上位机；所述上位机，用于接收无线信号收发器转发的气压和温度数据，并分析获得PE球阀微渗漏评估结果。作为优选，压力温度信号采集模块包括压力温度传感器芯片、电池电路和信号收发天线，信号收发天线连接压力温度传感器芯片，电池电路连接压力温度传感器芯片。作为优选，无线信号收发器包括微控制器、wifi模块、无线接收控制模块、EEPROM储存器和USB串口转换模块，wifi模块连接微控制器，无线接收控制模块连接微控制器，所述EEPROM储存器连接微控制器，所述USB串口转换模块连接微控制器。本专利技术实施例提供的一种PE球阀微渗漏检测系统包括压力温度信号采集模块、无线信号收发器和上位机。压力温度信号采集模块安装在PE球阀的阀芯内部，用于检测阀芯内部的压力和温度数据。无线信号收发器通过无线接收控制模块和压力温度信号采集模块无线通信，对压力温度信号采集模块进行控制并接收检测数据，转发给上位机。多个无线信号收发器可以通过wifi模块实现无线自组网功能，构成对于PE球阀微渗漏检测的物联网组网，实现对于大量PE球阀的检测。在实际操作过程中需要，压力温度信号采集模块安装在待测PE球阀的阀芯内部，对阀芯开启状态的待测PE球阀进行充气加压至预设值，之后关闭阀芯解除充气加压，使阀芯内部保留预设值的压力。压力温度信号采集模块定时采集阀芯内部的压力和温度数据，通过无线信号收发器发送上位机。用户可以在上位机中监控阀芯内部的压力和温度变化，通过压力变化梯度，结合温度变化修正，计算出PE球阀的微渗漏情况。本专利技术同时提供一种PE球阀微渗漏检测方法，包括以下步骤，步骤一：压力温度采集模块安装在待测PE球阀阀芯内，关闭PE球阀阀芯，使PE球阀阀芯内气压保留预设气压值，所述预设气压值高于大气压；步骤二：压力温度采集模块采集同一时刻PE球阀阀芯内的气压和温度的检测数据；步骤三：根据阀芯内气压数据变化，结合温度变化修正后的气压变化梯度，评估PE球阀微渗漏情况。作为优选，步骤一进一步包括：开启PE球阀，封闭PE球阀两端，对PE球阀内充气加压至预设气压值，关闭PE球阀，解除PE球阀两端封闭并停止充气，使PE球阀两端泄压，使PE球阀阀芯内气压保留预设气压值。作为优选，步骤二进一步包括：压力温度采集模块按照预设时间间隔定时采集同一时刻PE球阀阀芯内的气压和温度的检测数据，气压和温度的检测数据通过无线信号收发器转发至上位机。作为优选，步骤三进一步包括根据PE球阀内温度的检测数据在统一时间轴上生成温度变化的温度拟合曲线以及检测气压拟合曲线；基于气压和温度的管理物理规律，根据检测温度的拟合变化曲线，在同一时间轴上，生成气压变化的气压期望拟合曲线；对比检测气压拟合曲线和气压期望拟合曲线，若某一时间段内存在检测气压下降梯度是否超过了预设的阈值，侧判定该PE球阀存在微渗漏问题。本方法通过压力变化实时检漏的常规方法，依靠长时间储存中的压力降信息分析，评估阀门产品微渗漏状况，解决常规检漏设备无法检测PE球阀阀门微渗漏的问题。这种方法原理上完全不同于质谱仪，并具有低成本、易实现，可在检测系统支持下针对多对象产品同时监测评估等特点，有利于生产企业完善产品质量控制体系的建设。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)能够对PE球阀阀芯进行压力温度长期检测，实现对PE球阀的微渗漏性能检测；(2)系统各模块具备无线组网功能，便于检测系统搭建，降低现场复杂程度和操作难度；(3)采集阀芯内部压力和温度变化数据，通过压力变化梯度结合温度变化修正，提高微渗漏检测可行性和可靠性。附图说明图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术的压力温度信号采集模块电路连接原理图。图3为本专利技术的无线信号收发器中的微控制器电路连接原理图。图4为本专利技术的无线信号收发器中的wifi模块电路连接原理图。图5为本专利技术的无线信号收发器中无线接收控制模块电路连接原理图。图6为本专利技术的无线信号收发器中EEPROM储存器电路连接原理图。图7为本专利技术的无线信号收发器中USB串口转换模块电路连接原理图。图8是本专利技术的PE球阀微渗漏检测方法的流程图。图中：1压力温度信号采集模块；11压力温度传感器芯片；12电池电路；13信号收发天线；2无线信号收发器；21微控制器；22wifi模块；23无线接收控制模块；24EEPROM储存器；25USB串口转换模块；3上位机；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步描述。如图1所示，本专利技术的一种PE球阀微渗漏检测系统，包括压力温度信号采集模块1、无线信号收发器2和上位机3。上位机为单片机系统或计算机。压力温度信号采集模块和无线信号收发器通信连接，无线信号收发器和上位机通信连接。如图1、图2所示，压力温度信号采集模块包括压力温度传感器芯片11、电池电路12和信号收发天线13，信号收发天线连接压力温度传感器芯片，电池电路连接压力温度传感器芯片。所述压力温度检测模块和无线信号收发器无线通信连接。电池电路用于为压力温度信号采集模块供电，因为对于PE球阀微渗漏检测的时间较长，模块需要长期安装于PE球阀内部，独立的电池电路能够保证压力温度信号采集模块稳定长时间运行。信号收发天线使压力温度信号采集模块具备无线通信功能，用于发送采集的压力温度数据。压力温度传感器芯片使用SP370传感器芯片。SP370传感器芯片内部集成了压力传感器、温度传感器、8位单片机、LF接收和RF发射，节省了外围器件也提高了产品的可靠性，并且显著地降低了系统成本，可以支持在阀芯内部的长时间压力温度数据采集，并通过无线射频通信发送数据，有效避免数据通信连接器件对于PE球阀密封情况的干扰。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PE球阀微渗漏检测系统，其特征是，包括压力温度信号检测模块、无线信号收发器和上位机；所述压力温度采集模块，用于采集PE球阀阀芯内的气压和温度数据，发送至无线信号收发器；所述无线信号收发器，接收压力温度采集模块数据转发至上位机；所述上位机，用于接收无线信号收发器转发的气压和温度数据，并分析获得PE球阀微渗漏评估结果。

【技术特征摘要】
1.一种PE球阀微渗漏检测系统，其特征是，包括压力温度信号检测模块、无线信号收发器和上位机；所述压力温度采集模块，用于采集PE球阀阀芯内的气压和温度数据，发送至无线信号收发器；所述无线信号收发器，接收压力温度采集模块数据转发至上位机；所述上位机，用于接收无线信号收发器转发的气压和温度数据，并分析获得PE球阀微渗漏评估结果。2.根据权利要求1所述的PE球阀微渗漏检测系统，其特征是，压力温度信号采集模块包括压力温度传感器芯片、电池电路和信号收发天线，信号收发天线连接压力温度传感器芯片，电池电路连接压力温度传感器芯片。3.根据权利要求1所述的PE球阀微渗漏检测系统，其特征是，无线信号收发器包括微控制器、wifi模块、无线接收控制模块、EEPROM储存器和USB串口转换模块，wifi模块连接微控制器，无线接收控制模块连接微控制器，所述EEPROM储存器连接微控制器，所述USB串口转换模块连接微控制器。4.一种PE球阀微渗漏检测检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：压力温度采集模块安装在待测PE球阀阀芯内，关闭PE球阀阀芯，使PE球阀阀芯内气压保留预设气压值，所述预设气压值高于大气压；步骤二：压力温度采集模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其华，刘钢海，乔恺，朱方圆，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33