一种低温气密性测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及超低温环境下的气密性能测试领域，具体而言，涉及一种低温气密性测试装置及测试方法。

背景技术

在液化天然气等工程技术领域中，对薄膜防护复合材料有一定的低温气密性要求，以防止液化天然气泄露，如何在超低温环境下准确测试薄膜防护复合材料的气密性能，一直是薄膜防护复合材料气密性研究的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种低温气密性测试装置及测试方法以解决现有技术中无法在超低温环境下准确测试薄膜防护复合材料的气密性能问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低温气密性测试装置，包括：预成型体和支撑体，所述预成型体包括上预成型体和下预成型体，所述上预成型体和下预成型体之间可拆卸连接，所述下预成型体和支撑体之间固定连接，所述上预成型体设置有从上至下依次排布的第一容纳部和第一通孔，所述第一容纳部用于容纳液氮，所述下预成型体设置有第二通孔，所述支撑体设置有第二容纳部，所述第二通孔和第二容纳部连通，试样设置在上预成型体和下预成型体之间，所述支撑体连接压力表、真空泵和泄压阀，所述真空泵用于抽取第二容纳部内的空气，所述压力表用于实时检测第二容纳部内的压强，所述泄压阀用于使外界空气进入第二容纳部。

本申请所述的低温气密性测试装置，能够准确测试试样在超低温环境中的气密性能，且操作方便。

进一步的，所述上预成型体包括相连的侧壁和底壁，所述侧壁呈圆环形，所述侧壁和底壁围设形成第一容纳部，所述第一通孔设置在底壁中央，所述侧壁设置有上固定件。

这种设置便于在超低温环境中对试样进行气密性测试。

进一步的，所述下预成型体包括密封板，所述第二通孔设置在密封板的中央，所述密封板上设置有下固定件，所述上固定件和下固定件通过螺栓固定在一起。

这种设置便于上预成型体和下预成型体之间的拆卸和安装。

进一步的，所述支撑体包括相连的管体和底板，所述管体和底板围设形成第二容纳部。

这种设置能够增强下预成型体和管体之间的连接强度。

进一步的，所述第二容纳部内设置有温度探头，用于实时检测第二容纳部内的温度信息。

这种设置能够实时记录不同温度对应的压强值，提高试样气密性的测试准确性。

进一步的，所述支撑体的下部设置有底柱，用于支撑测试装置。

这种设置方便对测试装置进行搬运。

进一步的，所述支撑体设置有第一连接管、第二连接管和第三连接管，所述第一连接管接真空泵，第二连接管接泄压阀，第三连接管接压力表。

这种设置方便测试装置的安装拆卸。

本发明还提供一种低温气密性测试方法，采用上述所述的低温气密性测试装置，包括步骤：

步骤1：在试样的周边涂抹胶黏剂，然后将试样安装在测试装置上；

步骤2：在室温状态下，打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤3，否则进入步骤11；

步骤3：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤4；

步骤4：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤5，否则进入步骤11；

步骤5：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤6；

步骤6：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤7，否则进入步骤11；

步骤7：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤8；

步骤8：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤9，否则进入步骤11；

步骤9：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤10；

步骤10：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则将本次记录的数据作为最终测试数据，否则进入步骤11；

步骤11：本次测试终止，并将记录的数据存储备用。

利用液氮使试样在超低温高压环境和常温常压环境之间变换，能够提高试样在超低温环境中的气密性测试准确度。

进一步的，在步骤1中还包括，所述试样的中央设置十字形通槽，然后用相同的材料涂抹胶黏剂后封堵十字形通槽。

这种方法能够模拟试样在实际使用中的状态，进一步提高试样的气密性测试准确性。

进一步的，所述第一设定压强值为0.05-0.1Mpa，第二设定压强值为0.03-0.055Mpa。

这种设置能够提高试样气密性测试的准确性，同时能够提高测试效率。

相对于现有技术，本发明所述的低温气密性测试装置及测试方法具有以下优势：

1)利用液氮使试样在超低温高压环境和常温常压环境之间变换，能够准确测试试样在超低温环境中的气密性能；

2)能够模拟试样在实际使用中的状态，进一步提高试样的气密性测试准确性。

附图说明

图1为本发明实施例所述低温气密性测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述低温气密性测试装置的爆炸结构示意图；

图3为图2中上预成型体的结构示意图；

图4为图2中下预成型体的结构示意图；

图5为图2中支撑体的结构示意图；

图6为本发明实施例所述试样设置十字通槽的结构示意图。

附图标记说明：

1、预成型体；11、上预成型体；112、第一通孔；113、侧壁；114、底壁；115、上固定件；12、下预成型体；121、第二通孔；122、密封板；123、下固定件；2、支撑体；22、管体；23、底板；61、第一连接管；62、第二连接管；63、第三连接管；100、试样；101、十字形通槽；200、底柱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1-6所示，一种低温气密性测试装置，包括：预成型体1和支撑体2，所述预成型体1包括上预成型体11和下预成型体12，所述上预成型体11和下预成型体12之间可拆卸连接，所述下预成型体12和支撑体2之间固定连接，所述上预成型体11设置有从上至下依次排布的第一容纳部和第一通孔112，所述第一容纳部用于容纳液氮，所述下预成型体12设置有第二通孔121，所述支撑体2设置有第二容纳部，所述第二通孔121和第二容纳部连通，试样100设置在上预成型体11和下预成型体12之间，所述支撑体2连接压力表、真空泵和泄压阀，所述真空泵用于抽取第二容纳部内的空气，所述压力表用于实时检测第二容纳部内的压强，所述泄压阀用于使外界空气进入第二容纳部。

本申请所述的低温气密性测试装置，将试样100设置在第一容纳部和第二容纳部之间，通过在第一容纳部内添加液氮，能够使试样100处于超低温环境，通过对第二容纳部抽真空，能够准确测试试样100在设定压强环境中的气密性，这种设置能够准确测试试样100在超低温设定压强环境中的气密性能，且操作方便。

优选的，所述试样100为薄膜防护复合材料。

优选的，所述试样100的厚度为0.5-1mm。

作为本发明的一个较佳示例，所述上预成型体11包括相连的侧壁113和底壁114，所述侧壁113呈圆环形，所述侧壁113和底壁114围设形成第一容纳部，所述第一通孔112设置在底壁114中央，所述侧壁113设置有上固定件115。

具体的，向第一容纳部内添加液氮，能够将试样100浸泡在液氮中，使试样100快速处于超低温环境，这种设置便于在超低温环境中对试样100进行气密性测试。

作为本发明的一个较佳示例，所述下预成型体12包括密封板122，所述第二通孔121设置在密封板122的中央，所述密封板122上设置有下固定件123，所述上固定件115和下固定件123通过螺栓固定在一起。

具体的，这种设置便于上预成型体11和下预成型体12之间的拆卸和安装。

作为本发明的一个较佳示例，所述支撑体2包括相连的管体22和底板23，所述管体22和底板23围设形成第二容纳部。

具体的，所述下预成型体12和管体22的上端焊接在一起，管体22的下端和底板23连接在一起，这种设置能够增强下预成型体12和管体22之间的连接强度。

作为本发明的一个较佳示例，所述第二容纳部内设置有温度探头，用于实时检测第二容纳部内的温度信息。

具体的，这种设置能够实时记录不同温度对应的压强值，提高试样100气密性的测试准确性。

作为本发明的一个较佳示例，所述支撑体2的下部设置有底柱200，用于支撑测试装置。

具体的，底柱200的高度大于15cm，这种设置方便对测试装置进行搬运。

优选的，在支撑体2的下部设置万向轮，方便移动。

作为本发明的一个较佳示例，所述支撑体2设置有第一连接管61、第二连接管62和第三连接管63，所述第一连接管61接真空泵，第二连接管62接泄压阀，第三连接管63接压力表。

具体的，这种设置方便测试装置的安装拆卸。

本发明还提供一种低温气密性测试方法，采用上述所述的低温气密性测试装置，包括步骤：

步骤1：在试样100的周边涂抹胶黏剂，然后将试样100安装在测试装置上；

步骤2：在室温状态下，打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤3，否则进入步骤11；

步骤3：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤4；

步骤4：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤5，否则进入步骤11；

步骤5：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤6；

步骤6：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤7，否则进入步骤11；

步骤7：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤8；

步骤8：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，待液氮完全挥发后，再次倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则进入步骤9，否则进入步骤11；

步骤9：打开泄压阀泄压，使第二容纳部恢复到常温常压状态，然后静置4个小时，进入步骤10；

步骤10：关闭泄压阀，向第一容纳部内倒入液氮，然后打开真空泵将第二容纳部抽真空，当压强值达到第一设定压强值时关闭真空泵，然后每间隔两个小时记录一次压强值，连续记录24个小时，若压强值大于等于第二设定压强值，则将本次记录的数据作为最终测试数据，否则进入步骤11；

步骤11：本次测试终止，并将记录的数据存储备用。

具体的，在试样100的上下面周边区域涂抹胶黏剂，使试样100分别和上预成型体11、下预成型体12粘接在一起，然后通过螺栓将上预成型体11和下预成型体12固定在一起，能够增强试样100的固定强度，避免其在测试时发生泄漏，在测试时，利用液氮使试样100在超低温高压环境和常温常压环境之间变换，能够提高试样100在超低温环境中的气密性测试准确度。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤1中还包括，所述试样100的中央设置十字形通槽101，然后用相同的材料涂抹胶黏剂后封堵十字形通槽101。

具体的，这种方法能够模拟试样100在实际使用中的状态，进一步提高试样100的气密性测试准确性。

作为本发明的一个较佳示例，所述第一设定压强值为0.05-0.1Mpa，第二设定压强值为0.03-0.055Mpa。

具体的，这种设置能够提高试样100气密性测试的准确性，同时能够提高测试效率。

优选的，所述第一设定压强值为550mbars，第二设定压强值为430mbars。

综上所述，本申请所述的低温气密性测试装置及测试方法具有以下优势：1、利用液氮使试样100在超低温高压环境和常温常压环境之间变换，能够提高试样100在超低温环境中的气密性测试准确度；2、通过在试样100的中央设置十字形通槽101，然后用相同的材料涂抹胶黏剂后封堵十字形通槽101，能够模拟试样100在实际使用中的状态，进一步提高试样100的气密性测试准确性。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。