CH684730B5

CH684730B5 - Procedure for determining the minimum required measuring time for a leak test of casings and an application of the method.

Info

Publication number: CH684730B5
Application number: CH118993A
Authority: CH
Inventors: Friedrich Witschi; Salvador Molina
Original assignee: Witschi Electronic Ag
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1995-06-15
Also published as: CH684730GA3; DE4412763C2; JPH06307973A; DE4412763A1

Description

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CH 684 730G A3 CH 684 730G A3

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der minimal benötigten Messzeit bei der Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen nach dem Deformationsprinzip gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1, sie betrifft ausserdem eine Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Steuerung einer Messvorrichtung für die Dichtigkeitsprüfung. The present invention relates to a method for determining the minimum measurement time required for the leak test of housings according to the deformation principle according to the preamble of claim 1, it also relates to an application of the method according to claim 1 for controlling a measuring device for the leak test.

Vorrichtungen zum Prüfen der Dichtigkeit von Gehäusen, insbesondere von Uhrgehäusen, nach dem Deformationsverfahren arbeiten üblicherweise wie folgt: Devices for testing the tightness of cases, in particular watch cases, using the deformation method usually work as follows:

Das zu prüfende Gehäuse wird in einer Messkammer einem bestimmten Druck oder Vakuum ausgesetzt. Mit einem Deformationssensor wird die Deformation der Uhr, nämlich die Veränderung von deren Dicke beim Anlegen des Prüfdruckes gemessen. Bei einem undichten Gehäuse bewirkt die eindringende Luft einen Druckausgleich und die Deformation bildet sich zurück. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Deformation zurückbildet, ist ein Mass für die Undichtigkeit des Gehäuses. The housing to be tested is exposed to a certain pressure or vacuum in a measuring chamber. The deformation of the watch, namely the change in its thickness when the test pressure is applied, is measured with a deformation sensor. In the case of a leaky housing, the penetrating air balances the pressure and the deformation disappears. The rate at which the deformation regresses is a measure of the leak in the housing.

Die gemessenen Deformationen können, je nach der Steifigkeit des zu prüfenden Gehäuses sehr klein sein, nämlich etwa 2 um für Taucheruhren bei einem Prüfdruck von 0,5 bar. Bei einer sehr kleinen Undichtigkeit bildet sich die Deformation sehr langsam zurück, was z.B. bei einer Leckrate von 50 (ig Luft pro Minute, entsprechend der Limite für wasserdichte Uhren, eine Zeitkonstante für die Rückbildung der Deformation von etwa 100 Minuten ergibt. Indem die Auflösung der Deformationssensoren etwa 0,1 um beträgt, muss entsprechend lange gemessen werden, bis eine Rückbildung und damit eine Undichtigkeit überhaupt festgestellt werden kann. Depending on the rigidity of the housing to be tested, the measured deformations can be very small, namely around 2 µm for diving watches at a test pressure of 0.5 bar. In the event of a very small leak, the deformation regresses very slowly, which e.g. at a leak rate of 50 (ig air per minute, corresponding to the limit for waterproof watches, there is a time constant for the recovery of the deformation of approximately 100 minutes. Since the resolution of the deformation sensors is approximately 0.1 μm, a correspondingly long measurement must be taken until a regression and thus a leak can be determined at all.

Die minimal benötigte Messzeit für eine zuverlässige Dichtigkeitsprüfung ist entsprechend den obigen Ausführungen abhängig von der Deformation des Uhrgehäuses, der Auflösung des Messsystems und von der minimalen festzustellenden Undichtigkeit. Sie kann in einem Bereich zwischen 10 Sekunden und 5 Minuten variieren. The minimum measuring time required for a reliable leak test depends on the deformation of the watch case, the resolution of the measuring system and the minimum leakage to be determined, in accordance with the above statements. It can vary in a range between 10 seconds and 5 minutes.

Bei den üblichen Vorrichtungen für die Prüfung der Dichtigkeit nach dem Deformationsprinzip ist die Messzeit entweder fest vorgegeben, oder sie muss vom Anwender eingestellt werden. Für diesen einzustellenden Wert hat aber der Anwender keine objektiven Kriterien und es ist ihm nicht möglich, eine individuelle Anpassung an das zu prüfende Gehäuse unter Berücksichtigung der Prüfungsparameter vorzunehmen. Eine zu kurze Messzeit würde zu unzuverlässigen Resultaten führen, da kleine Undichtigkeiten nicht feststellbar wären. Eine zu lange Messzeit hingegen führt zu einem Zeitverlust, ohne dass die Zuverlässigkeit der Messung verbessert würde. With the usual devices for testing the tightness according to the deformation principle, the measuring time is either fixed or it has to be set by the user. However, the user has no objective criteria for this value to be set and it is not possible for him to make an individual adjustment to the housing to be tested, taking into account the test parameters. A measurement time that is too short would lead to unreliable results since small leaks could not be detected. A measurement time that is too long, on the other hand, leads to a loss of time without improving the reliability of the measurement.

Es ist demgemäss eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, gemäss welchem die minimal notwendige Zeit für die Durchführung der Messung rechnerisch bestimmbar ist. It is accordingly an object of the invention to provide a method according to which the minimum time required for the measurement to be carried out can be determined by calculation.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht, indem die Messzeit aus der minimalen festzustellenden Undichtigkeit, der gemessenen Deformation des jeweils zu prüfenden Gehäuses und der gegebenen Auflösung des Messsystems für die Deformation berechnet wird. Eine Anwendung des Verfahrens zur Steuerung einer Messvorrichtung für die Dichtigkeitsprüfung ist gemäss Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit bei jeder Messung automatisch bestimmt wird, indem während einer für eine Teilrückbildung der Deformation gegebenen Zeit die prozentuale Rückbildung bezogen auf die ursprüngliche Deformation als Mass für die Grösse des Lecks bestimmt wird. This is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1, in that the measurement time is calculated from the minimum leak to be determined, the measured deformation of the housing to be tested in each case and the given resolution of the measurement system for the deformation. An application of the method for controlling a measuring device for the leak test is characterized in accordance with claim 2, that the measuring time is automatically determined for each measurement by the percentage regression based on the original deformation as a measure of the during a time given for a partial regression of the deformation Size of the leak is determined.

Nachfolgend wird die Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform beschrieben. The invention is described below in an exemplary embodiment.

Es wird nach der Erfindung festgelegt, dass die Rückbildung als ein Prozentsatz der ursprünglichen Deformation, bezogen auf eine bestimmte Zeitdauer angegeben wird. Die minimal notwendige Messzeit aus der gemessenen Deformation eines Uhrgehäuses, der Auflösung des Messsystems und der minimalen festzustellenden Undichtigkeit wird nach der folgenden Beschreibung berechnet: It is determined according to the invention that the regression is given as a percentage of the original deformation over a certain period of time. The minimum necessary measurement time from the measured deformation of a watch case, the resolution of the measuring system and the minimum leak to be determined is calculated according to the following description:

Das Mass für die Undichtigkeit ist die relative Geschwindigkeit Vr, mit der sich die Deformation zurückbildet: The measure for the leak is the relative speed Vr with which the deformation regresses:

Da " De Because "De

Vr = Vr =

Da • T Since • T

Dabei bedeuten: Here mean:

T - Messzeit T - measurement time

Da = gemessene Deformation am Anfang der Messzeit Da = measured deformation at the beginning of the measuring time

De = gemessene Deformation am Ende der Messzeit De = measured deformation at the end of the measuring time

Vom Anwender wird eine obere Limite Lr für die Undichtigkeit Vr in den Rechner eingegeben. Gehäuse, deren Undichtigkeit grösser als Vr ist, werden als schlecht klassiert. An upper limit Lr for the leak Vr is entered into the computer by the user. Housings with a leak greater than Vr are classified as bad.

Die Auflösung als minimale messbare Einheit des Messsystems für die Deformation die durch den Deformationssensor gegeben ist, ist durch dessen Konstruktion gegeben. Sie hat den Wert d. The resolution as the minimum measurable unit of the measuring system for the deformation, which is given by the deformation sensor, is given by its construction. It has the value d.

Erfindungsgemäss soll die Messzeit ja mindestens so gross gewählt werden, dass eine Undichtigkeit, welche gleich oder grösser als Lr ist mit Sicherheit festgestellt wird. According to the invention, the measurement time should be chosen to be at least so long that a leak which is equal to or greater than Lr is determined with certainty.

In die obige Formel werden daher folgende Werte eingesetzt: The following values are therefore used in the above formula:

Vr = Lr als minimale festzustellende Undichtigkeit Vr = Lr as the minimum leak to be determined

Da - De = 2 • d ersetzt, nämlich zwei Messeinheiten, um die Unsicherheit von einer Einheit zu berücksichtigen Da - De = 2 • d replaces two measuring units to take into account the uncertainty of one unit

2 • d 2 • d

Lr = Lr =

Da - T Da - T

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

CH 684 730G A3 CH 684 730G A3

Die Auflösung nach der gesuchten Messzeit ergibt: The resolution after the desired measurement time results in:

2 • d T = 2 • d T =

Da • Lr Since • Lr

Somit hat man also für die Bestimmung der mini- 10 mal notwendigen Messzeit die folgenden Parameter festzulegen: So you have to define the following parameters to determine the minimum 10 times required:

d = Auflösung des Messsystems, d = resolution of the measuring system,

Da = anfängliche Deformation des Uhrgehäuses, 15 Da = initial deformation of the watch case, 15

Lr = obere Limite für die Undichtigkeit, Lr = upper limit for the leak,

Also alles bekannte Werte, aus denen sich dann der gesuchte Wert für die Zeit ergibt. So all known values, from which the desired value for time results.

Claims

Claims 20

1. A method for determining the minimum measurement time required for the tightness test of housings according to the deformation principle, characterized in that this measurement time consists of the minimum leak to be determined, the measured deformation of the housing to be tested and the given resolution of the measurement system for the deformation is calculated. 30th

2. Application of the method according to claim 1 for controlling a measuring device for the leak test, characterized in that the measuring time is determined automatically for each measurement. 35

40

45

50

55

60

65

4th