高压放电法检漏仪是一种利用高压电场检测泄漏的仪器,通过向被测容器或管道施加高压电,使其周围形成电场。当存在泄漏时,泄漏点会破坏电场平衡,引发放电现象(如电晕放电或火花放电),仪器通过捕捉这些放电信号定位泄漏位置。其采用高压放电检漏(HVLD)方法,检出在瓶壁,底部或盖子的区域有微裂缝或针孔的带缺陷瓶子。它可以安装在实验室,进行非破坏性质量测试,或放在生产线上,作为取样测试。测试的执行速度非常快(电子测量大约需要0.1秒),并且不会影响操作者的安全。
高压放电法检漏仪主要由以下几个部分组成:
一、电源系统
高压电源
高压放电法检漏仪需要一个高压电源来提供高电压,这是检漏仪能够产生强电场或电火花的关键。高压电源通常能够输出数千伏甚至上万伏的高压交流或直流电。
其工作原理是将市电通过变压器升压、整流滤波等一系列电路处理后,得到所需的高压输出。例如,在一些常见的高压放电检漏仪中,高压电源可以将220V市电升高到5000V以上,为检漏仪的检测部分提供足够的能量。
控制系统电源
除了高压电源,还需要一个控制系统电源来为检漏仪的控制电路、信号处理电路等提供稳定的低压电源,一般采用直流电,如+5V、+12V等。这个电源通常由变压器降压、整流桥整流、电容滤波和稳压芯片稳压等电路组成,以确保控制部分能够正常工作。
二、检测探头
接触探头
接触探头是直接与被检测物体表面接触的部件。在高压放电检漏过程中,它用于将高压电场或电火花传递到被检测物体上,并且能够感应被检测物体表面的电场变化或泄漏电流。
接触探头通常是由金属制成,形状根据不同的应用场景有不同的设计,如圆形、方形等。它的内部通常有导电橡胶或金属片等导电材料,以保证良好的电接触。
非接触探头
非接触探头主要用于检测一些无法直接接触的物体或者存在高压危险的场合。它是通过检测被测物体周围的电磁场变化来判断是否存在泄漏。
非接触探头一般采用感应线圈或天线等结构,利用电磁感应原理来感知被测物体周围的电磁场变化。当被测物体出现泄漏时,泄漏产生的电磁场会引起非接触探头周围电磁场的变化,从而被检漏仪检测到。
三、控制系统
微处理器或控制电路
微处理器是检漏仪的核心控制部件,它负责整个检漏过程的控制和管理。通过对高压电源、检测探头等各部分的信号进行处理和分析,实现对泄漏的判断和报警功能。
控制电路包括各种逻辑门电路、触发器、计数器等数字电路,以及放大器、比较器等模拟电路。这些电路协同工作,完成对高压放电时序的控制、信号的采集和处理、报警信号的生成等功能。
操作面板或人机界面
操作面板是用户与检漏仪进行交互的界面,通常包括电源开关、高压调节旋钮、功能选择按钮、指示灯等。用户可以通过操作面板启动和停止检漏仪的工作,调节高压参数,选择合适的检测模式。
人机界面则更加复杂和高级,除了上述功能外,还可能包括液晶显示屏(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示屏,用于显示更多的信息,如检测结果、泄漏位置指示、参数设置菜单等。通过人机界面,用户可以更直观地了解检漏仪的工作状态和检测结果。
四、高压放电装置
放电电极
放电电极是在高压作用下产生电火花或电晕放电的关键部件。它通常采用细金属丝、针状电极或特殊形状的金属片等结构,其目的是在较低的电压下就能够产生较强的电场,从而引发空气电离,形成放电现象。
放电电极的材料一般选用钨、钼等高熔点金属,因为这些金属在高压放电过程中能够承受高温而不熔化,保证电极的正常使用。
限流电阻
限流电阻在高压放电装置中起到限制电流的作用。当高压放电时,会产生瞬间的大电流,如果没有限流电阻,可能会损坏检漏仪的其他部件或影响检测结果。
限流电阻通常采用大功率的线绕电阻或金属膜电阻,其阻值根据检漏仪的设计要求和高压放电的特性来选择,一般在几百欧姆到几千欧姆之间。