差压测漏仪微泄漏的建模与仿真
《自动化仪表》2011年度总目次
王直杰
３ ６—３ ８
７～ ９
基于小波支持 向量机的木材干燥控制技术研究 …………………………………………………………… 陈立生
基于带通滤波器的 Ｚ ｏ Ｆ ｒ ｏｍ Ｆ 算法研究 …………………………………………………………… 尚海涛 故障传播有向图的故障定位研究 … …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 陈 侃
基 于 ＳＦ ＩＴ特征匹配算子 的三维重建方法研究 ……………………………………………………………… 胡影峰
虚拟 Ｄ Ｓ的实时 Ｓ ＭＡ图软件设计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… 张才科 Ｃ Ａ
冷
杉
王 云伟 ， 等
艳 芳 潘宏侠 程 良伦
Ｐ Ｏ聚类和梯度算法结合的 Ｒ Ｆ神经 网络优化 ………………………………………………… 孟 Ｓ Ｂ
Ｃ Ｔ Ｌ平台下微 型断路器尺寸链及公差研究 …………………………………………………… 王家海 ＥＯ
屏老炼立体仓库 的动态库位分配优化 ……………………………………………… 张建奇
罗亚林
岳
勇， 等 ９ １ ２ ） （ ８～ Ｏ
曹立军 ９ ２ ２ ） （ １～ ３
地震勘探 中高效积分梳状滤波器优化设计 ……………………………………………………… 祁 见忠
美
高欢萍
林伟鹏
方
＾－
２ ２
经验模态 分解方法在 张力控制 中的应用研究 ……………………………………………………………… 曾 低功耗数 字涡街流量计 硬件研 制中的关键技术 ……………………………………… 方 敏 徐科军
２３ —２ ５
刘三山
２ ６～２ ９
氢气泄漏过程的理论模型计算及CFD模拟
氢气泄漏过程的理论模型计算及CFD模拟柯道友;毕景良;李雪芳【摘要】采用Fluent数值模型虽然可以较为准确地预测氢气泄漏后的扩散和运动规律,但是建模及计算时间较长.提出一种新型理论模型,可以在很短时间内预测氢气泄漏的扩散和运动规律,适用于应急处理.为了探究理论模型的准确性,还建立了二维和三维的CFD模型进行计算.对不同尺寸泄漏口的水平和竖直方向的两种射流进行了研究,计算了氢气泄漏时射流轮廓及摩尔分数分布,预测了基于可燃极限计算的储罐周围的安全区域.比较了氢气射流的理论模型和CFD模型计算结果,并且与前人的实验结果做了比较,吻合度很好.研究还发现Froude数较高的射流是动量控制的射流;而较低情况下有射流很强的浮升力效应,氢气的摩尔分数下降速率加快.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2013(064)009【总页数】8页(P3088-3095)【关键词】氢气泄漏;理论模型;CFD;Froude数;射流【作者】柯道友;毕景良;李雪芳【作者单位】清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084;清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084;清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TK91引言随着国际社会对环境与能源问题的日益关注，氢能受到了越来越多的重视。
近年来关于氢气的研究较多，氢气燃料在欧美地区已经得到了较广泛的应用，氢气作为将来能源的载体前景十分广阔。
随着氢气的广泛应用，氢气储运技术日益成熟，储氢罐及输氢管道的数量日益增加。
氢是最轻的元素，比其他气体燃料更容易从小孔中泄漏。
如果发生泄漏，氢气就会迅速扩散。
氢气具有很大的浮力（快速上升）和很大的扩散性（横向移动）。
氢气的密度小，扩散系数高，在发生泄漏的情况下，氢在空气中可以向各个方向快速扩散，浓度迅速降低。
在空气中，氢的燃烧范围很宽，氢气／空气混合物的燃烧范围是4%～75%（体积分数）。
ATEQ泄漏测试
ATEQ泄漏测试bd336某280();892.83-25-0-1509-25.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>发动机总成泄漏测试bd336某280();i某=0-1509-25.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>讲座大纲一．泄漏测试方法分类二．泄漏测试一般基础知识三．用泄漏测试仪测试泄漏四．发动机总成泄漏特点五．发动机泄漏测试遇见的问题六．泄漏测试仪器介绍bd336某280();rc="-26-png_6_0_0_0_0_0_0_1263_892.83-25-0-1509-25.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>一.泄漏测试分类1.浸水法测试2.压降法3.氦气探测法4.高精度泄漏测试仪bd336某280();-0-1456-17.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>1浸水法这种方法就是众所周知的将充满一定压力的被测容腔，浸入水池，然后观察有无气泡从工件表面溢出。
这一方法的优点是简单经济。
缺点是给环境工件都造成一定的污染而且效率低下，工人劳动强度大。
bd336某280();1456-17.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>2压降法这种方法也是,首先对容腔充入一定压力的空气，不同之处是在容腔中接入有一定精度的机械式压力表，在保压时凭借压力表看压力是否有下降。
这一方法的优点是简单经济，环境也有所改善缺点是精度差，效率低下，劳动强度高。
bd336某280();y=1478-26.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>氦气探测法氦气探测法，主要方法是：是向容腔充入一定压力的氦气，然后用氦气感应头探测工件外表面有无氦气漏出。
这种方法的优点是：测试准确;可以定位泄漏点;操作简便.缺点是：设备造价高，对环境要求高，效率低bd336某280();6_0_0_0_0_0_0_1263_892.83-25-0-1509-25.jpg"alt="ATEQ泄漏测试"/>高精度泄漏测试仪这一方法首先要具备的条件是：a)高精度泄漏测试仪。
密封件微小泄漏检测的分析与研究
微泄漏试验操作规程(中文)
微泄漏试验操作规程（版本：A/0）2016年10月10日发布2016年10月20日实施001-2016微泄漏试验操作规程页码：1/6 1目的为了使壳牌产品的微泄漏试验能够满足壳牌规定要求。
2适用范围本规范规定了阀门阀杆或轴和独立阀门和用于易挥发气体或有害液体的控制阀的连接处的外漏评估的测试程序。
端面连接、真空应用、腐蚀和放射物的应用不包括在本规程内。
产品接收试验是为了使有微泄漏要求阀门产品标准化。
本规程产品微泄漏试验的要求。
本规程需和MESC购买描述、采购订单及申购单一起使用。
本规程不适用于产品型式试验。
3术语和定义3.1批:除非另有规定，对于明杆阀门和转1/4周阀门，试验样本抽取的批定义为同一购买合同的相同类型、设计、阀杆尺寸的阀门，在同一地点生产、有相同的泄漏等级。
除非另有规定，止回阀试验样本抽取的批，定义为同一个购买合同的相同类型、设计、尺寸的阀门在同一地点生产，有相同的泄漏等级。
3.2抽样数量每个泄漏等级购买合同数量和泄漏等级本身决定了每批的抽样数量，见表1。
抽样策略应根据该表确定，同时该表也规定每批中多少失败产品是接收的（接收数量，Ac）表1产品试验抽样方案每个泄漏等级的订单量样本数量可接收数量(AC) A级B级X≤1005%3%0101≤X≤10004%3%0X＞10003%2%0实际样本数量应圆整到下一个整数,最大的样本数量是整个采购订单数量10%(圆整到下一个整数).3.3样本选择样品应从每批中随机选出。
然而，当批中包括了多种尺寸和压力等级时，应以覆盖001-2016微泄漏试验操作规程页码：2/6所有产品范围的方法从每批中抽样。
3.4批的接收当每个试验阀门符合接收准则时该批被接收。
如果，一个阀门试验失败了，该批应被拒收。
试验失败的阀门应进行返修和重新试验。
同时，需按表1规定从该批阀门中另外抽取。
如果再次被拒收，则试验失败的阀门应进行返修和重新试验，并且该批中所有阀门需进行重新试验。
管道阀门泄漏信号仿真分析
ａ ａｙ ｉ．Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｅ ｒ ｔ ａ ｎ ｌｓｓ ｅｅ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｓｍｕ ａｅ ｔｅ ａ ｏ ｓｉ ｅ ｓ ｉｎ ｐｐ ｌ ｅ ｌａ ａ ｎ ｌｓｓ ｈ ａ ｉ ｆｔ ｏ ｅｉ ｌａ ａｙ ｉ ，ａ ｄ ｔｃｉ ｄ ｌｔ ｉ ｌｔ ｈ ｃ ｕ ｔ ｍｉｓｏ ｉ ｅｉ ｅ ｋ ｗ ｓ ｈ ｃ ｏ ｃ ｎ
ａ ｄ ｔｅ ｅ ｔ ｃｉ ｇｏ ｓｔ － ｒ ｑ ｅ ｃ ｒ ｐ ａ ｒ ｃｓ ｌ ．Ａ ｍｅｈ ｄ ｆｒａ ｏ ｓ ｃｅ ｓ ｉｎ ｓｇ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｉｅｉ ｅ ｎ ｈ ｘｒ ｔ ｆｉ ｉ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｆ ｕ ｎ ｙｐ ｏ ｅ ｙｐ ｅ ｉ ｙ ｔ ｏ ｃ ｕ ｔ ｍｉ ｏ ｉｎ ｌ ｔ ｃｉ ｆ ｐ ｌ ｅ ｅ ｏ ｉ ｓ ｄ ｏ ｐ ｎ
算 Ｃ ｏ— ｌａ 时频分布 ， ｈｉ Ｗｉｉ ｌ ｍｓ 提取 时频特征 ， 实现了泄漏信号识别和时频特性分析。采用 Ｐ Ｃ管道搭建 了管道阀门泄漏声发 Ｖ
射 检 测 的 实验 模 型 ， 漏 状 态 通 过 阀 门 开 启 度 调 节 。 在 严 重 的 背 景 噪 声 环 境 下 ， 时 采 集 泄 漏 信 号 ， 进 行 仿 真 。结 果 表 泄 实 并 明 ， 小 波 包 和 时 频 能 量 分 布 的 分 析方 法 可 以准 确 识 别 严 重 背 景噪 声 下 的 泄 漏 信 号 ， 明 了该 方 法 的可 行 性 。 采用 证
泄漏测试原理
/berryjing-Products-725513/本公司研制的空气泄漏测试仪是基于空气差压法的原理而开发的。
它能够在很短时间内测出工件的微小泄漏，用户可按照需要设定各项检验参数及判别标准。
十分适合在生产现场使用。
本机体积小操作简单方便，可自动的进行充气、平衡、检测、判断、排气、显示、报警、打印、选项等操作，最大限度地消除人为影响，效率高，自动化。
而且稳性能定可靠，传感器精度高，且不易受水、油影响．气路设计时考虑到防止水油等杂质的进入，而且最大限度地消除温度对测量的影响。
气路元件均为进口件，寿命长而且性能可靠。
系统采用模块化设计，更换维修十分便利。
本机可附配校正器，进行泄漏及容积效正。
本机重要应用于汽车，摩托车；汽缸体、汽缸盖、化油器、滤清器、水箱、水箱盖、油箱、油箱盖、水泵、油泵、制动泵、暖风器、减震器、火花塞、进排气歧管阀门的泄漏检测。
以及通用零部件如机械密封件、水泵、油泵、阀、电机、制冷设备中要求密封的零部件各种罐桶及包装用具，用品。
检漏仪的工作原理因气路设计方案而异。
基本原理为基准物与被测工件两侧同时充入相同压力的空气，达到平衡，如果被测工件泄漏，平衡就被打破，这时差压传感器将信息经转换后显示出来，由于基准物与被测件大小相同，形状一样管路也相同，因此可以大大减少温度等因素对检测系统的影响，从而得到高精度的结果充气：一定压力的空气通过电磁阀，充入基准物和被测物内。
平衡：切断气源，基准物和被测物内空气趋于稳定，并判断是否存在大泄漏．当被测物存在大泄漏时，P.NG、+NG灯亮，蜂鸣器报警，并直接进入排气环节。
如没有大泄漏则进入检测环节。
检测：对有无微小泄漏进行判断。
检测环节开始时差压信号自动清零，开始检测泄漏引起的差压变化井进行计算。
显示．排气：输出合格／不合格判定信号，显示泄漏量及压差，同时将检漏仪内部以及被测物与基准物内的空气排放到大气中功能：．检测条件(如压力、充气时间、平衡时间、检测时间、允许泄漏率等)均可设定，而且可方便的存档并调出使用，对多品种检测比较方便。
泄漏源模型
泄漏源模型泄漏源模型根据泄漏源位置、形式与特征的不同，可将其分为密封元件的渗漏模型、储罐或管道的泄漏模型和泄压元件的泄放模型3种类型。
1 渗漏模型化工系统所发生的重大泄漏事故大部分是由于密封失效、密封件设计或安装不合理造成的。
流体的密封通常是靠密封面间的相互紧密接触以增加流动阻力来实现的，但由于不可能实现密封面间的完全吻合和密封件毛细孔的完全阻塞，流体就可能通过密封件与被密封件间的间隙或通过密封件本身内部的孔隙渗漏，根据流体的渗漏通道不同，可将渗漏模型分为平行圆板模型、三角沟槽模型和多孔介质模型3种。
1.1 平行圆板模型平行圆板模型将流体介质通过密封点处的泄漏简化为介质通过间隙高度为h ，由内径r 1处流至外径r 2处的定长、层流流动，其体积泄漏率为： ()321216p p h L r In r υπη-=⎛⎫ ⎪⎝⎭ （1）式中：η为介质粘度，p 2、p 1分别为垫片内、外侧的压力。
1.2 三角沟槽模型三角沟槽模型认为，在正常的密封情况下，垫片与法兰面的间隙由许多三角沟槽所组成，设H 为三角沟槽的深度，L 为三角沟槽的底宽，b 为流道的长度( 通常为垫片的宽度)，ρ为介质密度，则体积泄漏率为：对于液体：3v LH p L C bη∆= （2） 对于气体：()2312v LH p L C p bη∆= （3） 式中：()2222121,p p p p p p ∆=-∆=-，C 为常数。
1.3 多孔介质模型多孔介质模型认为非金属垫片可近似看作各向同性的多孔介质，其流道由多个弯弯曲曲、半径大小不等的毛细管组成。
气体通过多孔介质可分为层流流动和分子流流动，其气体的总流率为层流流率与分子流流率之和。
研究表明毛细管半径r 随垫片残余应力σ的增大而减小，存在()n r f σ-=的关系。
这样就可以得到气体通过垫片的泄漏率方程： ()()()()()122121nL nM pv L m M L A p p p A b T M p p ησσ--=-+- （4）式中，L A 、M A 、nL 、nM 为常数，其值可由实验得到，pv L 为PV 泄漏率，()21/2m p p p =+，M 是气体相对分子质量，T 为气体绝对温度。
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Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｄｉｅ ｅ ｔａ ｒ ｓｕ ｅｌａ ａ ｅ ｄ ｔｃｏ Ｒｅｉｂｌｔ Ｄｙ ａ ｃ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ Ｍｏ ｅｉｇ Ｓｉ ｌｔ ｎ ｆ ｒ ｎｉｌｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｋ ｇ ｅｅ ｔｒ ｌ ｉｉ ａ ｙ ｎ ｍｉ ｈ ｒｃｅｉｔ ｃ ｄ ｌｎ ｍｕａｉ ｏ
≮二卜 ］：＿ ． 『
测 时 间提供 了依 据 。 关键 词 ：差 压测 漏仪
中图 分类 号 ：Ｔ ｌ ＨＳ ３
可靠 性
动态 特性
建模
仿 真
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文 献标 志码 ：Ａ
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论， 建立 了微小泄 漏 的等效 模型 。基 于此模 型 ， 采用 Ａ Ｅ ｉ Ｍ Ｓｍ仿真 软件 对差 压测漏 仪检 测微 小 泄漏 的动态 特 征进 行 仿真 分析 ， 出了 得 被测件 微小 泄漏 时 的动态 Ｐ ７关系 曲线 。结果 表 明 ， 一 １ 此仿 真试 验能 反映 出 密封 件 微 泄漏 时 压力 与 时 间 的动 态 关 系 ， 制 定最 优 的 检 为
பைடு நூலகம்
０ 引言
在工业生产 中 ， 密封件 的气密性 检测是 产 品生 对
压缩 空气后 ， 由于腔内压 力高于外界 大气压力 ， 腔内压 缩空气就会 一直向空气中散失 ， 使腔体 内的压 力降低。 腔体 内压力 下降的快慢 主要 由泄漏量 的大小 决定 ， 泄
漏量的大小取决于泄漏孔 的面积。
在通常情况下 ， 泄漏 孔 都是 十 分微 小 的 ， 难 观 测 很
产 中十分重要 的环节 。气 密性检 测 的方法较 多 ， 气 而
压测漏法得 到了广泛 的应用 …。差 压测漏 仪是一种工
业生产 中应用 较多的气压检漏仪。它的工作 原理 是 同
其面积 ， 这就使得我们 只能从理 论上 推导泄 漏孑 面积 Ｌ 与腔体 内压力降的关系 。存在微小泄漏的容器简化图
如图 １ 所示 。
时对 系统 中的被测件 与标准件 充 人压 力气 体 ， 再保 压
一
定时间 ， 两件之间的压力平衡 ， 使 最后观察被测件相
对标准件的压力变化 ， 过差 压传感 器检测 压力 的变 通
化 量 一 。
本文对差压测漏仪 的微泄漏情况进行 了研究
，
为检测 中各检测 阶段的时间制定的合理性 、 整个检测时
差压测漏仪微泄漏 的建模与仿真 胡 浩 ， 等
差压测漏仪微泄漏 的建模 与仿真
Ｍ ｏ ｅｉｇ ａ ｄ Ｓｉ ｕａ ｉｎ ｏ ｈ ｉｒ — ａ ａ ｅ ｆ ｒＤｉｅ ｅ ｔ ｌＰ ｅ ｓ ｒ ｅ ｋ Ｄｅ ｅ ｔ ｒ ｄ ｌ ｎ ｍ ｌｔ ｆｔ ｅ Ｍ ｃｏ ｌ ｋ ｇ ｏ ｆ ｒ ｎ ｉ ｒｓ ｕ ｅ Ｌ ａ ｔ ｃｏ ｎ ｏ ｅ ｆ ａ
胡 浩
钟 铸
５００ ） ５０３
（ 州大学机械 工 程 学院 贵 州 贵 阳 ５ ０ ０ ； 阳学院机 电 系 ， － 阳 贲 ， ５０ ３ 贵 责 ｌ贵 Ｉ ，
摘
要 ：为 研究 密封件 的微 泄漏 量大 小 与检测 时间 之间 的关 系 ， 现检 测 时 间与 检测 可 靠性 的优 化 ， 实 通过 分 析 密封 件 微小 泄 漏 的理