氣密性檢測技術改進方法

1、氣體泄漏的檢測包括有毒氣體的泄漏檢測、可燃氣體的泄漏檢測以及氣密性檢測。前兩者多半可以通過化學傳感器的方法來進行檢測,通常是在元件或系統(tǒng)使用過程中進行檢測。如果有合適的傳感器,其方法相對簡單。本文中介紹的氣密性檢測,一般是在元件或系統(tǒng)制造過程中進行檢測，通常需要定量檢測,而且要求快速、大量地在生產(chǎn)現(xiàn)場進行。圖1差壓法原理氣密性檢測的常用方法有氣泡法，涂抹法，化學氣體示蹤檢漏法，壓力變化法，流量法，超聲波法等等。傳統(tǒng)的檢測泄漏方法多采用氣泡法和涂抹法。氣泡法是將工件浸入水中，充入壓縮空氣，然后在一定時間內(nèi)收集從中泄漏出來的氣泡以測出泄漏量。涂抹法是在內(nèi)部充有一定氣壓的工件表面涂抹肥皂水一類的易產(chǎn)

2、生氣泡的液體，觀察產(chǎn)生氣泡的情況以檢測泄漏量的大小。這兩種方法操作簡單，能直接觀察到泄漏的部位和泄漏情況，但由于事先不知道工件泄漏的部位和幾處泄漏，難以收集全氣泡，影響測量的準確性；其次，對于體積大、笨重、外表面復雜的零件，氣泡附著于零件底部和褶皺處而不易觀察；測試完后需要對工件進行清掃干燥處理，無法實現(xiàn)自動、定量測漏。因此這兩種方法在滿足高精度、高效率的生產(chǎn)需求方面顯得力不從心。氣密性檢測技術國內(nèi)外現(xiàn)狀為了提高檢測精度和效率，實現(xiàn)檢測自動化，目前比較流行的氣密性檢測方法是差壓法，基本原理如圖1所示。被測容器如果有泄漏，必然造成容器內(nèi)氣體質量的流失，使容器內(nèi)原有的氣壓減低，通過測量容器內(nèi)氣體壓

3、力降可以推導出實際容器泄漏的氣體量，以達到檢測氣體泄漏量的目的。泄漏流量與差壓的關系可以用下式表示：公式上式中，PT為測試壓，P0為外界壓力（大氣壓），VW為被測容器容積，V為基準容器容積，V為由于差壓的產(chǎn)生造成的差壓傳感器內(nèi)容積的變化，AVl為排到大氣中的泄漏量，AP為差壓，Ql為氣體泄漏流量，t為產(chǎn)生差壓兇相對應的測試時間。其中PTP0均為絕對壓力?；谏鲜龌驹?，國內(nèi)外眾多廠家都開發(fā)出了氣密性檢測儀，比較著名的有法國ATEQ公司，美國的USON公司，日本的COSMOS公司等。ATEQ公司為世界制造氣密性測試儀器的先驅，涉及汽車、醫(yī)藥、家電、壓鑄、包裝、閥門、煤氣、電子、建筑、航空等領域

4、。USON公司也生產(chǎn)很多種類型的測漏儀，它的4000系列提供了多種檢測模式，同時考慮到了測漏性能、泄漏量、以及針對實際應用中不同被測物的容積及泄漏量大小提供了相應的產(chǎn)品。COSMOS主要生產(chǎn)針對特殊化學氣體的泄漏檢測設備。圖2ALT系列氣密性檢測儀近年來，國內(nèi)一些科研機構和廠家也對氣密性檢測儀進行了開發(fā)研制，其中，北京理工大學檢測技術與自動化裝置研究所與北京拓奇星自動化有限公司合作開發(fā)了ALT系列氣密性檢測儀產(chǎn)品（圖2），包括直壓保壓式，直壓收集式和差壓并聯(lián)比較式、正負壓一體式、流量式等各種型式，泄漏流量檢測精度高達O.lml/min，差壓檢測精度高達0.1Pa（檢測精度和測試條件有關）。高精

5、度，高效率，低成本是該系列產(chǎn)品的最大競爭優(yōu)勢，此外儀器界面友好，操作簡單，而且還配備各種通訊接口，具有強大的擴展功能。廣泛應用于各種閥、泵、汽車零部件、管路、發(fā)動機、消聲器等的氣密性檢測。氣密性檢測效率改善方法基于差壓測量的氣密性檢測技術雖然和傳統(tǒng)的檢測方法相比，提高了檢測效率和自動化程度，但是在有些場合仍然不能滿足生產(chǎn)效率的要求，尤其當被測工件的內(nèi)容積較大時，為了保證一定的檢測精度，必須保證足夠的充氣時間和平衡時間。因為，在充氣過程中，氣體的溫度會發(fā)生變化，如果充氣時間和平衡時間不足夠長，溫度變化不能穩(wěn)定下來，進入檢測過程時，溫度變化會引起差壓的變化，使檢測精度下降。此時，檢測精度和檢測效率

6、就成為了矛盾的關系。為了提高泄漏檢測效率，國內(nèi)外一些研究機構分別提出了一些理論和方法，如快速充氣法、溫度補償方法、加裝填充物減少被測工件內(nèi)容積等方法。這些檢測效率改進措施在實際應用中得到了驗證和發(fā)展。如北京拓奇星自動化有限公司為某變速箱生產(chǎn)廠家提供的氣密性檢測機，通過采用上述效率改善措施后，工作節(jié)拍由原來的每2分鐘1件提高為每1分鐘1件，檢測效率提高了50%。此外，為滿足自動化生產(chǎn)的需要，該公司在氣密性檢測儀的基礎上又開發(fā)出了各種集上料、封堵、檢測、顯示、報警、卸料等功能于一體的自動化泄漏檢測設備。圖3為北京拓奇星自動化有限公司開發(fā)生產(chǎn)且目前已應用于某變速器生產(chǎn)線的自動化檢漏設備。圖3LTSA

7、30型變速器/離合器殼體氣密性檢測設備上述氣密性檢測技術雖然能夠檢測工件泄漏與否，但不能確定泄漏的具體位置。在某些場合，當工件檢測不合格時，需要將工件放入水槽中，通過水檢的方式確定漏點位置。為了提高檢測效率，新的檢漏機常將氣密性檢測（干式檢漏）與水檢功能復合在一臺設備中。被測工件進入檢漏機后，首先進行干式檢漏，如果工件合格，則將工件送出。如果工件不合格則自動將工件沉入檢漏機下方的水槽中，進行水檢以確定漏點位置，這樣進一步提高了氣密性檢測的自動化程度和檢測效率。此外，北京理工大學檢測技術與自動化裝置研究所最近還開展了一項研究工作，即采用紅外攝像儀結合圖像處理技術進行泄漏位置的檢測，其基本原理是向

8、工件中充入比環(huán)境溫度略低的氣體，采用紅外攝像儀拍攝工件外表面的溫度場圖像，如果工件有泄漏，則在溫度場圖像中有奇異點，通過圖像處理技術把該溫度奇異點提取出來即可確定泄漏位置。該方法和采用水檢確定漏點位置的方法相比，由于不需要對工件進行后續(xù)的干燥清潔處理，可大大提高檢測效率。目前該研究尚處于實驗室階段，預計在不遠的將來即可應用于生產(chǎn)實際。隨著計算機、電子、傳感技術的飛速發(fā)展，泄漏檢測技術的發(fā)展將迎來新的發(fā)展契機。未來的氣密性檢測技術將向高精度、高效率、智能化的方向進一步發(fā)展?，F(xiàn)代氣密性檢測設備的廣泛應用也將為保證產(chǎn)品質量、保障生產(chǎn)安全、提高企業(yè)經(jīng)濟效益發(fā)揮越來越重要的作用。為了提高泄漏檢測效率，國內(nèi)外一些研究機構分別提出了一些理論和方法，