CN102141458A

CN102141458A - 一种高速列车密封接口气密性测试平台

Info

Publication number: CN102141458A
Application number: CN 201010610194
Authority: CN
Inventors: 安超; 章国平; 李明高; 李国清; 郭伟; 康慧
Original assignee: Tangshan Railway Vehicle Co Ltd; Beihang University
Current assignee: Beihang University; CRRC Tangshan Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明公开了一种密封件气密性测试方法及其装置，测试装置包括测试平台主控电脑、高精度差压传感器、压力信号转换装置(硬件系统和软件系统)、高真空管道系统、测试平台软件系统、正差压产生系统、负差压产生系统等模块，该系统通过高真空管道系统连接到待测密封件，如图。该系统能够实时的测试密闭件在一定的压差条件下的内部压力的变化(相对于大气压或者恒定气压源)，系统能够产生密闭件所需的正负差压，能够实现实时显示压差变化情况(曲线和数字显示)，而且能够实时记录、存储差压值，并能够实现对差压值的拷贝、打印和分析等功能。

Description

一种高速列车密封接口气密性测试平台

技术领域

本发明涉及一种高速列车密封接口气密性测试平台，尤其涉及一种密封件气密性测试平台。

背景技术

随着高速列车的飞速发展，其运行速度越来越快，已经由原来的每小时几十公里跃升到每小时300Km/h，最高时速已经达到近500Km/h，远景运行速度甚至更高，因此，在这样的运行速度下，高速列车的气密性问题越来越成为高速列车质量控制的基本要素之一。

人体对压力波动的感觉非常敏感，在列车高速行驶时，压力波动反应到车厢内，旅客会感到不舒适，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破裂，与乘飞机情况相似。对于低速列车来说(小于150Km/h)，气密性还不是一个主要的问题，在这样的时速下，车内的压力波变化幅度不是很大，也不是很剧烈，人体不会感到特别的不适，对于高速列车(速度大于300km/h)，当列车高速交会或高速通过隧道(尤其是在隧道内交会)时，周围空气的流速和压力都会发生急剧的变化而形成空气压力波。压力波通过车体缝隙进人车内，冲击旅客耳膜，造成旅客耳鸣、耳痛，使人难以忍受，严重时，可使门窗遭到损坏。

此外，在告诉列车高速行驶时，为使车内具有良好的空气质量，需要通风换气，从保证通风换气效果及列车空气阻力的因素考虑，高速列车不能通过开窗和其他自然通风方式换气，故采用了机械通风装置进行强迫通风换气的方式，这也要求车体具有一定的气密性，否则，会出现无组织的渗透风。因此，气密性的要求对高速列车是必不可少的。

因此，在进行高速列车车体设计和制造过程中，要考虑车体各种接口的密封技术，从而保证整个车体的气密性满足一定的要求。这就需要对各种各样的密封技术进行气密性测试和评估，因此本专利提出一种密闭件气密性测试方法和测试平台，采用此方法和平台能够对各种密闭件的气密性进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便、快捷、精度高的用于密闭容器的气密性测试平台，并能够对各种类型的密封类型的密封件的气密性进行测试。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的气密性检测方法为：差压检漏法。

差压检漏法的原理图如图1所示，本系统是利用一种差压传感器来测试待测密封件的气密性，具体如下：差压传感器的一端接基准物(基准物是不漏的或压力恒定的)，另一端接被测密封件。基准物与被测物之间同时充入相同压力的气体，使差压传感器两端平衡。当基准物与被测物隔离后，如果被测物有泄露，即使是微小泄露，差压传感器两端将出现差压，差压传感器将产生一个与泄露量相关的输出信号。经过一定的数据计算，就能计算出被测物相对于基准物的压力变化。

本发明所研制的实际测试平台，基准物采用大气压。

测试平台系统主要包括：

(1)测试平台主控电脑；

(2)高精度差压传感器；

(3)差压信号转换装置；

(4)高真空管道系统；

(5)测试平台软件系统；

(6)正差压产生系统；

(7)负差压产生系统；

(8)气密性评估软件系统。

本发明的气密性测试设备系统示意图如图2所示。

由本发明提供的气密性测试系统可以看出，本发明所述的气密性测试系统通过真空管道系统把待测密封件和差压制造系统(抽真空设备和气压源)连接起来，以便于在待测密封件中产生所需要的差压；差压传感器一个接口连接待测密封件，另一个接口连接大气，把大气作为基准气压，实现对待测密封件相对于大气的压力差的测量；通过差压信号转换装置(包括硬件系统和软件系统)实现差压信号的数值化，并实时采集到主控电脑中。

此发明能够对各种密封件进行气密性测试，结构简单、精度高，测试方便。

附图说明

图1为本发明中的差压检漏法原理图；

图2为本发明中气密性测试设备系统示意图；

图3为本发明中过线灌胶密封件气密性测试系统的具体结构；

图4为本发明中长直胶接密封件气密性测试系统的具体结构。

具体实施方式

本发明的密封件气密性测试平台，其具体实施方式是：

该测试平台包括：

测试平台主控电脑、高精度差压传感器、压力信号转换装置、高真空度管道系统、测试平台软件系统、正差压产生系统、负差压产生系统、稳定压力源、气密性评估系统等；

所述测试平台主控电脑可以是工控机也可以是普通电脑或者其他控制主机，包括控制主机和显示器等；

所述高精度差压传感器为高精度的差压变送器，测试精度为0.25Pa-250Pa，量程范围为0.001-1000MPa，差压变送器可以把待测物相对于标准物(大气或恒压源)的差压转化成电信号；

所述差压信号转化装置可以把上述差压电信号转化成数字信号，并传输到主控电脑中，通过专门的软件系统转化成差压值；

所述高真空管道系统采用不锈钢、铜或塑料等材料制成的密封管道，管道系统本身是完全密封的，通过管道连接负压产生系统、正差压产生系统以及待测密封件，其中负压产生系统为机械真空泵或者其他抽真空的装置，正压产生系统可以为气泵或者气瓶等气源，在真空管道系统与正压、负压产生系统之间各有一个空气截止阀，采用正压、负压产生系统可以在待测物内部产生所需要的正负差压，其中正的压力差范围了0-1000MPa，负的压力差范围为0-100000Pa；

所述测试平台软件系统主要完成差压电信号到相对压力的转化，并且具有实时显示(数值和曲线)、存储、读取、打印等功能；

所述气密性评估软件系统能够根据待测件的体积和密封类型以及所测差压曲线等信息，对待测物进行气密性定量计算和评估。

该测试平台能够测试的多种密封方法的密封件；

包括但不局限于焊接密封、胶接密封、密封垫密封、密封圈密封、过线灌胶密封等密封方式。

能够对各种密封方式的密封件进行气密性测试和评估。

具体实施例：

实施例1、高速列车过线灌胶密封气密性测试

过线灌胶密封件气密性测试系统的具体结构如图3所示。

本系统采用机械真空泵作为负差压产生系统，采用气泵作为正差压产生系统，待测密封件为过线灌胶密封件。

具体测试步骤如下：

首先采用异丙醇把模拟件底部擦干净，取出油脂，污物等。然后用丙酮清洁电线，再把电线安装在模拟件的孔中，并用膨胀条堵严缝隙。

第一次灌胶：膨胀完成后，进行第一次灌胶，灌胶前要使用搅拌工具对胶进行搅拌，搅拌过程中要对底部的胶充分的移动，搅拌时间大约3～5分钟。第一次灌胶先灌2筒，灌胶过程中要拨动线束使胶粘剂充满线束缝隙，以达到充分密封的目的。灌完后预固化1小时再进行第二次灌胶。

第二次灌胶：预固化1小时后，再进行第二次灌胶，灌1筒，过程与第一次灌胶相同。然后固化在15～30℃(22℃)范围内至少8小时。

采用上述气密性测试设备对过线灌胶密封件进行气密性测试，初始压差为正4000Pa，测试结果为：

277s的时间内测试试样的内外压差由4000Pa下降到1000Pa。

实施例2、长直胶接密封件气密性测试

长直胶接密封件气密性测试系统的具体结构如图4所示。

实验步骤：

1.表面处理：首选清理粘结面的油脂和灰尘，使得带密封面清洁、干燥、无油脂、油及灰尘；

2.注胶：采用气动胶枪注满缝隙；

3.固化；

4.安装压力调节接口及焊接上密封盖；

5.长直胶接密封件气密性测试，初始压差为负4000Pa。

实验结果分析：

先后三次采用不同的压力对该模拟件进行了测试，测试结果表明，经过两个小时后，长直胶接密封模拟件的压差值为4010Pa，上下浮动10Pa左右。结论为：在仪器误差范围内，该接口密封是不漏气的，因此这种密封方式的密封性非常好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种密封件气密性测试平台，其特征在于，该测试平台包括：

测试平台主控电脑、高精度差压传感器、正差压产生系统、负差压产生系统、差压信号转换装置、高真空管道系统、测试平台软件系统等模块；

所述密封件测试平台通过真空管道系统连接到待测密封件上。

2.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，该测试平台的测试原理为：利用正差压产生系统、负差压产生系统、高真空管道系统和空气截止阀相配合在待测密封件内部产生所需要的相对于大气(或稳定压力源)所需的正负差压，利用高性能差压传感器把待测密封件内部与大气(或稳定压力源)压力差的变化值转化为电信号，并通过差压信号转化装置和测试平台软件系统把电信号转化为实际的差压值并把相应差压值传送到主控电脑中。

3.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，所述测试平台主控电脑可以为工控机，也可以为普通电脑或其他控制主机。

4.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，所述高精度差压传感器为差压变送器或其他能够把压力值转化成电信号的传感器，差压变送器的测试精度为0.25Pa-250Pa，量程范围为0.001-1000MPa，差压变送器可以把待测物相对于标准物(大气或恒压源)的差压转化成电信号。

5.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，所述正差压产生系统可以为气瓶提供正压力或者其他一切能够提供正压力的气源；

6.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，所述负差压产生系统为机械真空泵或者其他提供抽真空的设备。

7.根据权利要求2所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，利用正差压产生系统、负差压产生系统、高真空管道系统和空气截止阀相配合在待测密封件内部产生所需要的相对于大气(或稳定压力源)所需的正负差压。

8.根据权利要求7所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，其中正的压力差范围了0-1000MPa，负的压力差范围为0-100000Pa。

9.根据权利要求2所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，利用高性能差压传感器把待测密封件内部与大气(或稳定压力源)压力差的变化值转化为电信号，并通过差压信号转化装置和测试平台软件系统把电信号转化为实际的差压值并把相应差压值传送到主控电脑中。

10.根据权利要求1所述的密封件气密性测试平台，其特征在于，该测试平台能够测试的多种密封方法的密封件，包括但不局限于焊接密封、胶接密封、密封垫密封、密封圈密封、过线灌胶密封等密封方式。