BR112018016698B1

BR112018016698B1 - Metodologia de teste para reduzir falsas rejeições e aumentar o número de recipientes testados quanto à estanqueidade

Info

Publication number: BR112018016698B1
Application number: BR112018016698-7A
Authority: BR
Inventors: John Casari
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2023-01-10
Also published as: CN108700488A; BR112018016698A2; US10067027B2; US20170254721A1; WO2017148741A1; EP3423803A1; CN108700488B; EP3423803B1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método e sistema de teste de estanqueidade de um recipiente fechado utilizando um teste de duas partes. A primeira parte do teste de duas partes inclui conectar o recipiente fechado a fornecimento de gás e encher o recipiente fechado com um gás de teste do fornecimento de gás. Uma primeira taxa de vazamento do recipiente fechado é medida durante um primeiro período de tempo e, quando a primeira taxa de vazamento for menor que um primeiro limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível. Por outro lado, quando a primeira taxa de vazamento for maior que o primeiro limite, o controlador mede uma segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante um segundo período de tempo. Quando a segunda taxa de vazamento for maior que um segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como não compatível e, quando a segunda taxa de vazamento for menor que o segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível.

Description

ANTECEDENTE

[001] As modalidades da presente invenção referem-se a métodos e sistemas de medição de taxas de vazamento em recipientes fechados.

SUMÁRIO

[002] Uma modalidade provê um método para testar a estan- queidade de um volume fechado para uma pluralidade de recipientes (por exemplo, trilhos de combustível). Em um exemplo, o método envolve a realização de um teste de baixa taxa de vazamento para detectar recipientes com baixas taxas de vazamento. O teste de baixa taxa de vazamento é realizado a uma taxa de vazamento substancialmente abaixo de uma taxa de vazamento permitida (ou seja, dentro de tolerâncias aceitáveis). Os recipientes que falham no teste de baixa taxa de vazamento passam por um teste de taxa de vazamento envolvendo tempos de teste mais longos e uma taxa de vazamento próxima à taxa de vazamento permitida. Os recipientes que passam no teste de baixa taxa de vazamento não precisam ser testados com o teste de alta taxa de vazamento e mais lento.

[003] Uma modalidade provê um método para testar um recipiente fechado quanto a estanqueidade, incluindo a conexão do recipiente fechado a um fornecimento de gás e o enchimento do recipiente fechado com um gás de teste proveniente do fornecimento de gás. Um controlador mede uma primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante um primeiro período de tempo. Quando a primeira taxa de vazamento for menor que um primeiro limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível. Quando a primeira taxa de vazamento for maior que o primeiro limite, o com- trolador mede uma segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante um segundo período de tempo. Quando a segunda taxa de vazamento for maior que um segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como não compatível e, quando a segunda taxa de vazamento for menor que o segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível.

[004] Outra modalidade provê um sistema para testar um recipiente fechado quanto a estanqueidade. O sistema inclui uma seção de fornecimento de gás, um sensor de pressão e um controlador incluindo um processador eletrônico e uma memória. O controlador é configurado para encher o recipiente fechado com um gás de teste proveniente do fornecimento de gás e medir uma primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante um primeiro período de tempo. Quando a primeira taxa de vazamento for maior que um primeiro limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível. Quando a primeira taxa de vazamento for menor que o primeiro limite, o controlador enche o recipiente fechado com o gás de teste proveniente do fornecimento de gás e mede uma segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante um segundo período de tempo. Quando a taxa de vazamento for maior que um segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como não compatível. Quando a taxa de vazamento for menor que o segundo limite, o controlador identifica o recipiente fechado como compatível.

[005] Outros aspectos das várias modalidades tornar-se-ão evidentes pela consideração da descrição detalhada e desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A figura 1 é um diagrama em blocos de uma estação de teste para testes de estanqueidade de um dispositivo em teste de acordo com uma modalidade.

[007] A figura 2 é um diagrama em blocos de um controlador para a estação de teste da figura 1, de acordo com uma modalidade.

[008] A figura 3 é uma vista em perspectiva do dispositivo sob teste da figura 1 de acordo com uma modalidade.

[009] A figura 4A é uma vista em corte transversal de um tubo de trilho e tampa de extremidade para o dispositivo em teste da figura 1, de acordo com uma modalidade.

[0010] A figura 4B é uma vista em corte transversal do tubo de trilho e a tampa de extremidade da figura 4A após a montagem, de acordo com uma modalidade.

[0011] A figura 5 é uma vista em corte transversal de uma vedação dupla do anel de vedação do dispositivo sob teste da figura 1 de acordo com uma modalidade.

[0012] As figuras 6A e 6B são fluxogramas que ilustram um método do teste de estanqueidade do dispositivo em teste da figura 1 de acordo com uma modalidade.

[0013] A figura 7 é um gráfico de pressão versus tempo para uma primeira parte do método de teste de estanqueidade das figuras 6A e 6B de acordo com um exemplo.

[0014] A figura 8 é um gráfico de pressão versus tempo para uma segunda parte do método de teste de estanqueidade das figuras 6A e 6B de acordo com outro exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0015] Antes de quaisquer modalidades serem explicadas em detalhe, deve ser entendido que a invenção não está limitada na sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo dos componentes apresentados na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos a seguir. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou de ser realizada de várias maneiras.

[0016] Deve-se notar que uma pluralidade de dispositivos baseados em hardware e software, bem como uma pluralidade de componentes estruturais diferentes podem ser utilizados para implementar as várias modalidades. Além disso, deve ser entendido que certas modalidades podem incluir hardware, software e componentes ou módulos eletrônicos que, para fins de discussão, podem ser ilustrados e descritos como se certos componentes fossem implementados somente em hardware. No entanto, um versado na técnica, com base em uma leitura desta descrição detalhada, reconhecerá que, em pelo menos uma modalidade, os aspectos podem ser implementados em software (por exemplo, armazenado em meio legível por computador não transitório) executável por um ou mais processadores. Por conseguinte, deve ser notado que uma pluralidade de dispositivos baseados em hardware e software, bem como uma pluralidade de diferentes componentes estruturais podem ser utilizados para implementar várias modalidades. Por exemplo, "unidades de controle" e "controladores" descritos na especificação podem incluir um ou mais processadores eletrônicos, um ou mais módulos de memória incluindo meio legível por computador não transitório, uma ou mais interfaces de entrada/saída e várias conexões (por exemplo, um barramento do sistema, trilhas condutoras, fios e similares) conectando os componentes.

[0017] A figura 1 ilustra uma estação de teste 100 para um recipiente sob teste (por exemplo, um recipiente fechado) 105 de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, a estação de teste 100 realiza uma verificação de qualidade para o recipiente sob teste 105 e é implementada após a fabricação do recipiente sob teste 105. A estação de teste 100 pode ser incorporada em uma linha de montagem implementando um processo de fabricação para o recipiente sob teste 105. Por exemplo, o recipiente sob teste 105 pode entrar na estação de teste 100 via correia, trilhas, transportador e similares. Uma vez na estação de teste 100, o recipiente sob teste 105 é testado quanto a estanqueidade. Por outras palavras, o recipiente sob teste 105 é testado para determinar uma taxa de vazamento de dentro do recipiente sob teste 105 para fora do recipiente sob teste 105. Em algumas modalidades, após o recipiente sob teste 105 ser testado, outro recipiente é trazido para a estação de teste 100 e o processo se repete. Em outras modalidades, a estação de teste 100 pode testar um único recipiente. Ainda em outras modalidades, múltiplos recipientes podem ser testados simultaneamente por equipamento de processamento paralelo.

[0018] Na modalidade ilustrativa, a estação de teste 100 inclui, entre outras coisas, uma seção de fornecimento de gás 110, e uma seção de ventilação de gás 115. Em algumas modalidades, a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115 compartilham uma conexão mecânica para o recipiente sob teste 105. Por exemplo, a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115 podem ambas estar conectadas e podem usar uma única conexão através de tubos, mangueiras, canais e semelhantes. Em outras modalidades, durante o teste, a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115 são acopladas separadamente ao recipiente sob teste 105 com tubos, mangueiras, canais e semelhantes através de uma conexão mecânica, tal como por encaixe de desconexão rápida. Além disso, a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115 podem ser alojadas separadamente ou ambas podem ser incluídas em um único compartimento ou módulo monolítico.

[0019] A seção de fornecimento de gás 110 inclui uma via para fornecer gás de teste ao recipiente sob teste 105. Quando acoplado ao recipiente sob teste 105, a seção de fornecimento de gás 110 pode pressurizar o recipiente sob teste 105 com o gás de teste. A seção de fornecimento de gás 110 pode também incluir armazenamento (por exemplo, cilindros de gás) para o gás de teste. O gás de teste pode incluir vários tipos de gases, incluindo gases nobres, nitrogênio ou outros.

[0020] A seção de ventilação de gás 115 inclui um caminho para ventilar o gás de teste. Quando acoplada ao recipiente sob teste 105, a seção de ventilação de gás 115 pode remover o gás de teste do recipiente sob teste 105. O gás de teste pode ser ventilado após a conclusão do teste, antes do início do teste ou entre uma primeira parte do método de teste e a segunda parte do método de teste como descrito abaixo. Em algumas modalidades, a seção de ventilação de gás 115 inclui uma bomba a vácuo (não ilustrada) para remover o gás de teste do recipiente sob teste 105.

[0021] A estação de teste 100 também inclui um controlador 120. O controlador 120 é acoplado comunicativamente à seção de fornecimento de gás 110, à seção de ventilação de gás 115, e ao recipiente sob teste 105. Por exemplo, o controlador 120 pode ter conexões elétricas diretas ou indiretas com a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115. Durante o teste, o controlador 120 pode conectar-se eletricamente ao recipiente sob teste 105 utilizando uma conexão elétrica temporária. Por exemplo, o controlador 120 pode ser eletricamente conectado ao recipiente sob teste 105 com cabos, fios e similares por meio de um chicote de fios ou conexão do tipo plugue.

[0022] Como ilustrado na figura 2, o controlador 120 inclui uma pluralidade de componentes elétricos e eletrônicos que proveem energia, controle de operação e proteção aos componentes e módulos dentro do controlador 120. O controlador 120 inclui, entre outras coisas, um processador eletrônico 205 (tal como um microprocessador eletrônico programável, microcontrolador ou dispositivo semelhante), uma memória 210 (por exemplo, memória legível por máquina não transitória), uma interface de saída 215 e uma interface de entrada 220. Em outras modalidades, o controlador 120 inclui componentes adicionais, menos ou diferentes. O controlador 120 pode ser implementado em vários controladores independentes, cada um configurado para realizar funções ou subfunções específicas. Adicionalmente, o controlador 120 pode conter submódulos que processam entradas e saídas e realizam processos relacionados.

[0023] Os componentes do controlador 120 e sistemas associados são configurados para implementar, entre outras coisas, processos e métodos aqui descritos. Por exemplo, o processador eletrônico 205 é comunicativamente acoplado à memória 210 e executa instruções que são capazes de ser armazenadas na memória 210. O processador eletrônico 205 está configurado para recuperar a partir da memória 210 e executar instruções relacionadas com os métodos de operação da estação de teste 100. Em algumas modalidades, a interface de saída 215 inclui controladores, relés, comutadores e semelhantes para operar e controlar a seção de fornecimento de gás 110 e a seção de ventilação de gás 115 com base nas instruções do processador eletrônico 205.

[0024] O controlador 120 é comunicativamente acoplado a um sensor de pressão 225 e a um sensor de temperatura 230. O sensor de pressão 225 e o sensor de temperatura 230 podem ser eletricamente conectados ao controlador 120 através da interface de entrada 220. Nesta configuração, a interface de entrada 220 pode incluir terminais de entrada e lógica baseada em hardware ou software de entrada. A lógica de entrada detecta e processa vários sinais de entrada, incluindo sinais de pressão e de temperatura de sensores e dispositivos eletrônicos, como, por exemplo, sensores resistivos, sensores controlados por tensão, sensores controlados por corrente e similares. Em particular, o controlador 120 recebe sinais de pressão e temperatura a partir do sensor de pressão 225 e do sensor de temperatura 230, respectivamente. O controlador 120 insere leituras de pressão e de temperatura continuamente ou em intervalos durante o teste e pode realizar os métodos aqui descritos com base nas leituras de pressão e de temperatura.

[0025] O sensor de pressão 225 e o sensor de temperatura 230 podem ser fisicamente acoplados e desacoplados do recipiente sob teste 105. Por exemplo, durante o teste, o sensor de pressão 225 e o sensor de temperatura 230 podem estar diretamente presos ao recipiente sob teste 105 através de um aparelho de teste (não mostrado). Em outras modalidades, o sensor de pressão 225 e o sensor de temperatura 230 podem estar localizados remotamente a partir do recipiente sob teste 105. Nessas configurações, o sensor de pressão 225 pode medir a pressão no interior do recipiente sob teste 105 através de conexões de tubagem, canalização, acessórios e/ou mangueira. Similarmente, o sensor de temperatura 230 pode medir a temperatura remotamente utilizando, por exemplo, um sensor de temperatura por infravermelhos.

[0026] O sensor de pressão 225 é configurado para medir a pressão de gás do gás de teste dentro do recipiente sob teste 105. Da mesma forma, o sensor de temperatura 230 é configurado para medir a temperatura do gás de teste dentro do recipiente sob teste 105, a temperatura do recipiente sob teste 105, ou ambos. Em algumas modalidades, o controlador 120 utiliza as leituras de pressão e temperatura para obter condições de teste em estado estacionário antes de medir as taxas de vazamento do recipiente sob teste 105, como descrito abaixo.

[0027] A figura 3 ilustra um exemplo do recipiente sob teste 105 de acordo com uma modalidade. Em geral, o recipiente sob teste 105 pode incluir vários tipos de recipientes com pelo menos uma conexão vedável. Por exemplo, o recipiente sob teste 105 pode incluir vários recipientes com uma conexão vedável, tal como, por exemplo, um canal com uma tampa ou tampão; um tubo com encaixe vedável, uma garrafa com tampa, tampão ou cortiça; um tambor com um tampo e assim por diante. O recipiente sob teste 105 pode ser formado a partir de vários materiais e construído de várias maneiras. Por exemplo, o recipiente sob teste 105 pode ser formado de plástico, metal, polímero ou uma combinação destes materiais. As modalidades listadas aqui são particularmente adequadas para testar a estanqueidade de vários tipos de recipientes com taxas de vazamento nulas ou muito baixas.

[0028] No exemplo ilustrado, o recipiente sob teste 105 é um conjunto de trilho de combustível 305. O conjunto de trilho de combustível 305 é um componente automotivo que fornece combustível (por exemplo, gasolina) para cilindros de um motor de um veículo. Devido a rigorosos padrões de fabricação, o conjunto de trilho de combustível 305 é construído para ter taxas de vazamento zero ou muito baixas. O conjunto de trilho de combustível 305 pode ser formado a partir de vários materiais e construído de várias maneiras. Por exemplo, o conjunto de trilho de combustível 305 pode ser formado de plástico, metal, polímero ou uma combinação destes materiais. O conjunto de trilho de combustível 305 inclui uma tampa 310 e um tubo de trilho 325. A tampa 310 é diretamente acoplada a uma extremidade 315 do conjunto de trilho de combustível 305. Uma tampa de extremidade similar (não ilustrada) pode ser incluída em uma extremidade oposta 320 do conjunto de trilho de combustível 305. A tampa de extremidade 310 é acoplada ao conjunto de trilho de combustível 305 durante a fabricação. A tampa de extremidade 310 pode ser acoplada ao conjunto de trilho de combustível 305 de várias maneiras, incluindo uma junta soldada, uma junta colada (por exemplo, epoxídica), uma junta de frisagem com um elemento de vedação de elastômero e similares.

[0029] A figura 4A ilustra uma junção 405 entre o tubo de trilho 325 e a tampa de extremidade 310 antes do acoplamento. Por exemplo, o tubo de trilho 325 e a tampa de extremidade 310 podem formar uma vedação hermética quando acoplados na junção 405 para formar o conjunto de trilho de combustível 305 ilustrado na figura 3. Em algumas modalidades, a junção 405 é formada por uma pluralidade de superfícies de solda 410. Durante a montagem, as superfícies de solda 410 são pressionadas juntas e fundidas por soldadura ou cola. A tampa de extremidade 310 pode incluir uma ou mais superfícies de vedação interna 415 e uma ou mais superfícies de vedação externa 420. As superfícies de vedação interna 415 podem pressionar contra uma superfície circunferencial interior 425 do tubo de trilho 325. As superfícies de vedação interna 415 podem ser cilíndricas para coincidir com a forma do tubo de trilho 325. De modo semelhante, as super-fícies de vedação externa 420 podem pressionar contra uma superfície circunferencial exterior 430 do tubo de trilho 325 e também podem ser cilíndricas para coincidir com a forma do tubo de trilho 325. As superfícies de vedação externa 420 podem pressionar contra e se acoplar a uma superfície de paragem 435 do tubo de trilho 325. As armadilhas de flash (flash traps) 440 podem estar localizadas perto das superfícies de solda 410. As armadilhas de flash 440 podem ser concebidas para recolher o material de vedação (por exemplo, soldadura, cola, epóxi e similares) da junção 405 quando acoplado.

[0030] A figura 4B ilustra uma parte da junção 405 após a conexão do tubo de trilho 325 e da tampa de extremidade 310. Uma vez vedada, a junção 405 inclui o material de vedação 450 depositado em locais incluindo pelo menos as armadilhas de flash 440. O material de vedação 450 pode ser um subproduto do processo de acoplamento. O material de vedação 450, as superfícies de vedação interna 415, as superfícies de vedação externa 420 ou uma combinação dos acima mencionados podem criar um volume preso 455 ou múltiplos volumes presos dentro do conjunto de trilho de combustível 305. O volume preso 455 pode ser formado pelo material de vedação 450 que isola completa ou parcialmente o volume preso 455 de um volume interior 460 do conjunto de trilhos de combustível 305. Por exemplo, o volume preso 455 pode ser isolado do volume interior 460, de modo que seja formado uma vedação hermética entre o volume preso 455 e o volume interior 460. Em outro exemplo, o volume preso 455 pode ser parcialmente isolado de tal modo que um vazamento interno (por exemplo, um caminho do tamanho de um orifício) 465 se forma entre o volume preso 455 e o volume interior 460.

[0031] A figura 5 ilustra uma junção vedável 500 de acordo com uma modalidade. A junção vedável 500 pode ser utilizada para conexões do recipiente sob teste 105, do conjunto de trilho de combustível 305, ou de outro tipo de recipiente. No exemplo ilustrativo, a junção vedável 500 é formada, pelo menos em parte, por um ou mais anéis de vedação e uma conexão frisada. Em particular, um corpo de recipiente 505 (por exemplo, um tubo de trilho) é fisicamente acoplado a um tampo 510 (por exemplo, uma tampa de extremidade). O tampo 510 é afixada ao corpo do recipiente 505 através de uma junta de frisagem 515. Um primeiro anel de vedação 520 e um segundo anel de vedação 525 estão posicionados entre o corpo do recipiente 505 e o tampo 510. O primeiro anel de vedação 520 provê uma primeira vedação entre um volume interior 560 e o exterior do corpo do recipiente 505. O segundo anel de vedação 525 provê uma segunda vedação entre o volume interior 560 e o exterior do corpo do recipiente 505. Deste modo, o primeiro anel de vedação 520 e o segundo anel de vedação 525 provê um mecanismo de vedação duplo no qual qualquer um dos primeiro anel de vedação 520 ou do segundo anel de vedação 525 pode ser suficiente para prover uma vedação estanque ao ar entre o volume interior 560 e o exterior do corpo do recipiente 505. Consequentemente, a combinação do primeiro anel de vedação 520 e do segundo anel de vedação 525 geralmente provê um selo com menores taxas de vazamento do que uma vedação com um único anel de vedação.

[0032] Um volume preso 555 pode ser formado entre o primeiro anel de vedação 520, o segundo anel de vedação 525, o corpo do recipiente 505, e o tampo 510. O volume preso 555 pode ser isolado a partir do volume interior 560 (por exemplo, quando o primeiro anel de vedação 520 forma uma vedação hermética). De um modo semelhante, o volume preso 555 pode ser isolado do lado de fora do corpo do recipiente 505 (por exemplo, quando o segundo anel de vedação 525 forma uma vedação hermética). Em alguns casos, o primeiro anel de vedação 520 não provê uma vedação hermética entre o volume interior 560 e o volume preso 555. Isso pode ocorrer em recipientes onde o primeiro anel de vedação 520 não está adequadamente assentado ou torcido, quando o primeiro anel de vedação 520 ou a superfície de vedação tem defeitos, quando corpos estranhos entram na junção vedável 500 e similares. Em tais casos, pode existir um vazamento interno 565 entre o volume interior 560 e o exterior do corpo do recipiente 505.

[0033] Nos exemplos ilustrados nas figuras 4B e 5, o volume preso 455, 555 e o volume interior 460, 560 podem equalizar a pressão devido à falta de uma vedação hermética. Por exemplo, quando o gás de teste é fornecido ao volume interior 460, 560 durante o teste de estanqueidade, o gás de teste pode vazar para o volume preso 455, 555. O gás de teste pode vazar para o volume preso 455, 555 até a pressão de gás no volume preso 455, 555 equalizar com a pressão do gás no volume interior 460, 560. Dependendo do tamanho do vazamento interno 465, 565, a troca do gás de teste e a equalização da pressão ocorrem durante diferentes períodos de tempo. Como uma consequência, a determinação das taxas de vazamento com base nas alterações de pressão medidas do volume interior 460, 560 durante períodos de tempo definidos pode ser adversamente afetada. Em alguns casos, devido a um vazamento interno de pequeno tamanho 465, 565 entre o volume preso 455, 555 e o volume interior 460, 560, a troca de gás de teste e a equalização de pressão podem acontecer de forma bastante lenta. Nestes casos, os tempos de medição para determinação da taxa de vazamento podem ser estendidos.

[0034] As figuras 6A e 6B ilustram um método 600 para testar a estanqueidade do recipiente sob teste 105. O método 600 inclui um teste de duas partes para testar os recipientes sob teste 105 que pode ou não incluir o volume preso 455, 555 e o vazamento interno 465, 565. A figura 6A ilustra uma primeira parte do método 600 de teste de estanqueidade concebido para distinguir recipientes com baixas taxas de vazamento de recipientes com taxas de vazamento elevadas ou com o volume preso 455, 555 e o vazamento interno 465, 565. Em particular, a primeira parte do método 600 foi concebida para determinar rapidamente se o recipiente sob teste 105 está dentro da conformidade (por exemplo, se o recipiente sob teste 105 satisfaz ou excede os padrões de qualidade exigidos de estanqueidade). Por outras palavras, quando a primeira parte do método 600 indica uma taxa de vazamento baixa, o controlador 120 identifica o recipiente sob teste 105 como compatível. Por outro lado, a figura 6B ilustra uma segunda parte do método 600 para testar o teste projetado para testar recipientes com taxas de vazamento moderadas e aqueles com o volume preso 455, 555 e vazamento interno 465, 565. A segunda parte do método 600 é projetada para determinar se o recipiente sob teste 105 tem uma taxa de vazamento abaixo de uma taxa de vazamento máxima permitida e, portanto, dentro da conformidade. Por outras palavras, quando a segunda parte do método 600 indica uma taxa de vazamento baixa, o controlador 120 identifica o recipiente sob teste 105 como compatível.

[0035] Na primeira parte do método 600, como ilustrado na figura 6A, o recipiente sob teste 105 está conectado à seção de fornecimento de gás 110 (bloco 605). Uma vez conectado, o recipiente sob teste 105 é cheio com gás de teste da seção de fornecimento de gás 110. Em algumas modalidades, o controlador 120 controla o enchimento do recipiente sob teste 105 até uma pressão de teste predeterminada (bloco 610). Por exemplo, o recipiente sob teste 105 é cheio até que o gás de teste atinja a pressão predeterminada como indicado pelo sensor de pressão 225. Em outras modalidades, o recipiente sob teste 105 é cheio por um primeiro período de enchimento determinado pelo controlador 120 (por exemplo, com base em temporizadores mecânicos, eletrônicos ou programados dentro do controlador 120). Quando o recipiente sob teste 105 é cheio com gás de teste, o controlador 120 desconecta o fornecimento de gás de teste (por exemplo, através de um acionador) e começa a estabilizar o recipiente sob teste 105 (bloco 615). O recipiente sob teste 105 é estabilizado por um período de tempo de modo que a temperatura do gás de teste dentro do recipiente sob teste 105 equalize (por exemplo, aproximar-se de uma condição aproximadamente em estado estacionário) com o recipiente sob teste 105 e a temperatura ambiente. Em algumas modalidades, o controlador 120 monitoriza o sensor de temperatura 230, o sensor de pressão 225, ou ambos, para determinar quando o recipiente sob teste 105 está estabilizado. Por exemplo, o controlador 120 pode determinar que a estabilização ocorreu quando a temperatura medida atinge um ponto de ajuste de temperatura (por exemplo, igual à temperatura ambiente) e quando a pressão medida atinge um ponto de ajuste de pressão. Em outras modalidades, o controlador 120 inicia um contador e determina que o recipiente sob teste 105 é estabilizado após um primeiro período de estabilização. Nesta modalidade, o controlador 120 determina se o primeiro período de estabilização expirou (bloco 620). Quando o primeiro período de estabilização não terminou, o controlador 120 continua a estabilizar o recipiente sob teste 105.

[0036] Em seguida, o controlador 120 mede a taxa de vazamento do recipiente sob teste 105 (bloco 625). A medição da taxa de vazamento pode incluir o monitoramento do sensor de pressão 225 e em algumas modalidades, o sensor de temperatura 230, para determinar uma mudança na pressão do gás de teste dentro do recipiente sob teste 105. A taxa de vazamento é medida até que o controlador 120 determine quando o primeiro período de medição expirou (bloco 630). A medição da primeira taxa de vazamento do recipiente sob teste 105 durante o primeiro período de medição pode incluir a realização de um teste de taxa de vazamento rápida em comparação com o segundo período de medição, como descrito abaixo. Quando o primeiro período de medição expira, o controlador 120 determina se a taxa de vazamento está abaixo de um primeiro limite (bloco 635). Quando a taxa de vazamento está abaixo do primeiro limite, o recipiente sob teste 105 completa o método 600 para testar a estanqueidade do recipiente sob teste 105 e é determinado como estando compatível (isto é, tolerância) (bloco 640). Inversamente, quando a taxa de vazamento está acima do primeiro limite, o controlador 120 realiza a segunda parte do método 600 para testar a estanqueidade do recipiente sob teste 105 para determinar se está compatível (bloco 645).

[0037] Na segunda parte do método 600, o controlador 120 ventila opcionalmente o gás de teste do recipiente sob teste 105 através da seção de ventilação de gás 115 (bloco 650). Em algumas modalidades, o gás de teste não é ventilado entre a primeira parte do método 600 e a segunda parte do método 600. Quando não ventilado, o gás de teste é adicionado através da seção de fornecimento de gás 110 até que o sensor de pressão 225 indique que a pressão do gás é adequada para a segunda parte do método 600. Em qualquer dos casos, o recipiente sob teste 105 é cheio com gás de teste através da seção de fornecimento de gás 110 (bloco 655). O controlador 120 determina quando parar de encher o recipiente sob teste 105 com gás de teste. Semelhante à primeira parte do método 600, o controlador 120 pode realizar esta determinação com base no sensor de pressão 225 ou com base em um tempo de enchimento predeterminado. Uma vez que o recipiente sob teste 105 esteja cheio, o controlador 120 estabiliza o recipiente sob teste 105 (bloco 660). Para estabilizar o recipiente sob teste 105, em algumas modalidades, o controlador 120 espera uma quantidade de tempo predeterminada (bloco 665), enquanto em outras modalidades, o controlador 120 mede a pressão e temperatura do recipiente sob teste 105 ou a pressão e temperatura do gás de teste para determinar quando o recipiente sob teste 105 está estabilizado.

[0038] Uma vez que o recipiente sob teste 105 esteja estabilizado, o controlador 120 mede a taxa de vazamento do recipiente sob teste 105 (bloco 670). O controlador 120 mede a taxa de vazamento durante um segundo período de medição. O segundo período de medição pode ocorrer durante um período de tempo mais longo do que o primeiro período de medição da primeira parte do método 600 e, deste modo, pode ser considerado um teste de velocidade de vazamento lento em comparação com a primeira parte do método 600. Como uma consequência, a segunda parte do método 600 demora um período de tempo mais longo do que a primeira parte do método 600. O controlador 120 determina se o segundo período de medição expirou (bloco 675). Quando o segundo período de medição expirar, o com- trolador 120 determina se a segunda taxa de vazamento está abaixo de um segundo limite (bloco 680). O segundo limite pode ser um valor de uma taxa de vazamento permitida máxima que esteja em conformidade com padrões de fabricação ou de qualidade para o recipiente sob teste em particular 105. Quando a segunda taxa de vazamento estiver abaixo do segundo limite, o recipiente sob teste 105 é determinado ser compatível e portanto, passa a segunda parte do método 600 (bloco 685). Por outro lado, quando a segunda taxa de vazamento está acima do segundo limite, o recipiente sob teste 105 é determinado como estando não compatível e, portanto, falha na segunda parte do método 600 (bloco 680). Como uma consequência, o recipiente sob teste 105 é desmantelado ou retrabalhado e testado novamente. Neste caso, o recipiente sob teste 105 pode ser inspecionado quanto a vazamentos utilizando um teste de bolhas ou outro método de detecção de vazamento. Quando um vazamento é detectado, o recipiente sob teste 105 pode ser, em alguns casos, reparado e então submetido a novo teste através do método 600.

[0039] Devido ao curto período de medição, a primeira parte do método 600 é projetada para passar os recipientes que não contêm o volume preso 455, 555 e o vazamento interno 465, 565. Quando o recipiente sob teste 105 contém um volume preso 455, 555, o estágio de medição pode indicar que a taxa de vazamento do recipiente sob teste 105 é maior do que na realidade. Por exemplo, quando o recipiente sob teste 105 contém o volume preso 455, 555 e o vazamento interno 465, 565, o controlador 120 pode medir uma queda na pressão do volume interior 460, 560 causada pelo vazamento do gás de teste para o volume preso 455, 555. Isso pode indicar falsamente uma taxa de vazamento acima da taxa de vazamento máxima permitida. Quando isto ocorre, o recipiente sob teste 105 é testado utilizando a segunda parte do método 600, que provê tempo de teste adicional para permitir que a pressão do gás de teste no volume interior 460, 560 e o volume preso 455, 555 equalizem. Deste modo, apenas os recipientes com taxas de vazamento moderadas ou aqueles com o volume interior 460, 560 e o vazamento interno 465, 565 estão sujeitos a períodos de medição e estabilização mais longos para determinar com precisão se a taxa de vazamento real é compatível com os padrões de qualidade.

[0040] Inversamente, quando o recipiente sob teste 105 não inclui um volume preso 455, 555 ou quando o volume preso 455, 555 é completamente vedado do volume interior 460, 560, a taxa de vazamento medida indica vazamento do volume interior 460, 560 para o exterior do recipiente sob teste 105. Como uma consequência, a taxa de vazamento não é influenciada pelo volume preso 455, 555 e a taxa de vazamento medida é uma indicação mais precisa da taxa de vazamento real do recipiente sob teste 105. Como tal, na primeira parte do método 600, a taxa de vazamento medida de um recipiente sem o volume preso 455, 555 pode ser inferior a um recipiente com o volume preso 455, 555, mesmo quando têm a mesma taxa de vazamento real. Por conseguinte, a segunda parte do método 600 está adaptada para testar o recipiente com o volume preso 455, 555 e pode determinar que o recipiente com o volume preso 455, 555 é compatível mesmo quando não passou a primeira parte do método 600.

[0041] Muitas vezes, muitos recipientes serão considerados compatíveis com a primeira parte do método 600 e não precisarão ser testados utilizando a segunda parte do método 600. Isso reduz os tempos de teste gerais, uma vez que a primeira parte do método 600 é realizada mais rapidamente que a segunda parte do método. Em particular, a primeira parte do método 600 tem períodos de medição significativamente mais curtos e pode ter períodos de estabilização significativamente mais curtos. Isso ocorre porque os recipientes com baixas taxas de vazamento são prontamente distinguidos em um curto período de tempo. Dessa maneira, os recipientes que passam pela primeira parte do método 600 são testados rapidamente e, portanto, testar um lote de recipientes que inclui pelo menos alguns recipientes que passam pela primeira parte do método 600 é mais rápido do que se todos os recipientes fossem testados com a segunda parte do método 600.

[0042] A figura 7 ilustra um exemplo de um gráfico de pressão versus tempo para o recipiente sob teste 105 durante a primeira parte do método 600 (vide figura 6A). A pressão do gás de teste dentro do recipiente sob teste 105 é plotada no eixo y. O tempo é plotado no eixo x. A primeira parte do método 600 inclui quatro estágios distintos: período de enchimento (representado por t1), período de estabilização (representado por t2), período de medição (representado por t3) e período de ventilação (representado por t4). Durante o estágio de enchimento, a pressão do gás de teste aumenta à medida que o gás de teste é fornecido ao recipiente sob teste 105. Durante a etapa de estabilização, a pressão diminui à medida que a temperatura do gás de teste se estabiliza a uma temperatura do recipiente sob teste 105. Como uma consequência, efeitos adiabáticos que podem influenciar o estágio de medição são dissipados no estágio de estabilização. Uma vez que as temperaturas do gás de teste e o recipiente sob teste 105 equalizam, o controlador 120 mede o declínio de pressão (isto é, queda de pressão) dentro do recipiente sob teste 105 durante o estágio de medição como indicado pelas linhas tracejadas 705. O controlador 120 pode então armazenar o declínio de pressão medido na memória 210. Durante o estágio de ventilação, o controlador 120 ventila o recipiente sob teste 105 através da seção de ventilação de gás 115 e a pressão do gás de teste é rapidamente reduzida.

[0043] Uma vez que o declínio da pressão é proporcional à taxa de vazamento, o controlador 120 determina uma taxa de vazamento com base no declínio da pressão durante o estágio de medição. O controlador 120 calcula a taxa de vazamento com base em um volume interno predeterminado do recipiente sob teste 105 que é pré- programado na memória 210. A taxa de vazamento que é determinada pelo controlador 120 pode incluir uma taxa de vazamento relativamente constante do volume interior 460 , 560 para o exterior do recipiente sob teste 105 e uma taxa de vazamento transitória do volume interior 460, 560 para o volume preso 455, 555 do recipiente sob teste 105. Quando uma quantidade combinada de taxa de vazamento tanto da taxa de vazamento do volume interior 460, 560 para o lado de fora do recipiente sob teste 105 e da taxa de vazamento do volume interior 460, 560 para o volume preso 455, 555 é menor do que o primeiro limite, o recipiente sob teste 105 passa a primeira parte do método 600. O primeiro limite é estabelecido em um valor substancialmente menor do que um valor máximo da taxa de vazamento permitida. Por exemplo, ao testar o conjunto de trilho de combustível 305, o primeiro limite pode ser ajustado para 1,0 centímetro cúbico padrão por minuto (SCCM) ou menos mesmo quando a taxa de vazamento permitida máxima pode ser de 1,5 SCCM ou maior. Como consequência, quando os recipientes passam a primeira parte do método 600, os recipientes são considerados recipientes de baixa taxa de vazamento.

[0044] A figura 8 ilustra um exemplo de um gráfico de pressão versus tempo para o recipiente sob teste 105 com o volume preso 455, 555 e o vazamento interno 465, 565 durante a segunda parte do método 600 (vide figura 6B). A figura 8 é semelhante ao gráfico representado na figura 7 com estágios e comportamento semelhantes do gás de teste e do recipiente sob teste 105. No entanto, o segundo teste inclui um estágio de medição (por exemplo, período de tempo entre t2 e t3) que é substancialmente maior do que o estágio de medição na primeira parte do método 600. Como ilustrado pela curva 805, a pressão do gás de teste cai mais rapidamente na parte inicial do que na parte posterior do estágio de medição. A queda mais acentuada na pressão é devida ao vazamento interno 465, 565. Uma vez que a pressão no volume preso 455, 555 equaliza com a pressão no volume interior 460, 560, o declínio da pressão medida diminui e se torna indicativo da taxa de vazamento real. O controlador 120 mede o declínio da pressão durante o estágio de medição e, portanto, pode gerar a curva 805. Com base no comportamento desta curva 805, o controlador 120 determina a taxa de vazamento real do recipiente sob teste 105. Como consequência, a segunda parte do método 600 pode demorar substancialmente mais tempo, mas pode ser mais precisa do que a primeira parte do método 600. Como uma consequência, o controlador 120 pode definir o segundo limite a uma taxa de vazamento máxima permitida para compatibilidade durante a segunda parte do método 600. Por exemplo, o segundo limite pode ser definido com um valor de 1,5 SCCM quando o primeiro limite é estabelecido com um valor de 1,0 SCCM para testar o conjunto de trilho de combustível 305.

[0045] Assim, certas modalidades proveem, entre outras coisas, um sistema e método para testar a estanqueidade de um recipiente utilizando um teste de duas partes. Características e vantagens de várias modalidades são apresentadas nas reivindicações a seguir.

Claims

1. Método para testar um recipiente fechado quanto a estanqueidade, o método compreendem: conectar o recipiente fechado a um fornecimento de gás; encher o recipiente fechado com um gás de teste do fornecimento de gás; medir, por um controlador, uma primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante um primeiro período de tempo; quando a primeira taxa de vazamento for menor que um primeiro limite, identificar o recipiente fechado como compatível; quando a primeira taxa de vazamento for maior que o primeiro limite, medir uma segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante um segundo período de tempo; quando a segunda taxa de vazamento for maior que um segundo limite, identificar o recipiente fechado como não compatível; e quando a segunda taxa de vazamento for menor que o segundo limite, identificar o recipiente fechado como compatível, . caracterizado pelo fato de que compreende ainda: estabilizar o recipiente fechado para um primeiro ponto de ajuste da pressão de gás e um primeiro ponto de ajuste de temperatura antes de medir a primeira taxa de vazamento.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda: estabilizar o recipiente fechado para um segundo ponto de ajuste de pressão de gás e um segundo ponto de ajuste de temperatura antes de medir a segunda taxa de vazamento.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda: estabilizar o recipiente fechado com base em uma primeira quantidade de tempo predeterminada antes de medir a primeira taxa de vazamento.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda: estabilizar o recipiente fechado com base em uma segunda quantidade predeterminada de tempo antes de medir a segunda taxa de vazamento.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a estabilização do recipiente fechado com base na segunda quantidade de tempo predeterminada ocorre ao longo de uma quantidade de tempo que é maior do que a primeira quantidade de tempo predeterminada.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição da primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante o primeiro período de tempo inclui a realização de um teste da taxa de vazamento rápido.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição da segunda taxa de vazamento do recipiente fechado ao longo do segundo período de tempo inclui a realização de um teste da taxa de vazamento lento.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição da segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante o segundo período de tempo ocorre ao longo de um período de tempo que é maior que o primeiro período de tempo.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a identificação do recipiente fechado como não compatível quando a segunda taxa de vazamento for maior que o segundo limite é realizada com o segundo limite sendo maior que o primeiro limite.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a identificação do recipiente fechado como compatível quando a primeira taxa de vazamento for menor que o primeiro limite ocorre quando o recipiente fechado não inclui um vazamento interno.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a identificação do recipiente fechado como compatível quando a segunda taxa de vazamento for menor que o segundo limite ocorre quando o recipiente fechado inclui um vazamento interno.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição da primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante o primeiro período de tempo é realizada pela medição de uma mudança na pressão do gás do gás de teste durante o primeiro período de tempo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição da segunda taxa de vazamento do recipiente fechado ao longo do segundo período de tempo é realizada medindo uma mudança na pressão de gás do gás de teste ao longo do segundo período de tempo.

14. Sistema para testar um recipiente fechado quanto a estanqueidade, o sistema compreende: uma seção de fornecimento de gás; um sensor de pressão; um controlador (120) incluindo um processador eletrônico e uma memória, o controlador configurado para encher o recipiente fechado com um gás de teste proveniente do fornecimento de gás; medir uma primeira taxa de vazamento do recipiente fechado durante um primeiro período de tempo; quando a primeira taxa de vazamento for maior que um primeiro limite, identificar o recipiente fechado como compatível; quando a primeira taxa de vazamento for menor que o primeiro limite, encher o recipiente fechado com o gás de teste do fornecimento de gás; medir uma segunda taxa de vazamento do recipiente fechado durante um segundo período de tempo; quando a segunda taxa de vazamento for maior que um segundo limite, identificar o recipiente fechado como não compatível; e quando a taxa de vazamento for menor que o segundo limite, identificar o recipiente fechado como compatível, caracterizado em que o controlador (120) está configurado para estabilizar o recipiente fechado (105, 305) por um primeiro período de estabilização antes de medir a primeira taxa de vazamento.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma seção de ventilação de gás configurada para ventilar o gás de teste proveniente do recipiente fechado entre quando a primeira taxa de vazamento e a segunda taxa de vazamento forem medidas.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para estabilizar o recipiente fechado com base em um segundo período predeterminado de tempo antes de medir a segunda taxa de vazamento.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de tempo predeterminada é mais curta que a segunda quantidade de tempo predeterminada.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro período de tempo é mais curto do que o segundo período de tempo.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro limite é menor que o segundo limite.