CN104931208B - 一种用于内置产品的泄露测试机构及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内置产品的泄露测试机构，包括：密封机构、腔体运动系统、产品夹持系统、测试执行系统和控制系统，所述密封机构由密封盖板和密封腔体构成，所述密封盖板设于密封腔体的一端，所述腔体运动系统和测试执行系统均与控制系统连接；本发明所述的一种内置产品的泄漏测试机构，通过测试执行系统中的压力变送器将恒定压力下的气体流量泄漏转化成压力降斜率，节省了精密流量计的成本，也保证了检测过程稳定的高效；且其中的产品装夹定位密封单元与测量执行机构合理集成，合理利用设备场地，有效的降低了企业场地的投入成本；同时通过控制系统的控制，让其实现连续批量气密测试自动化执行，大大缩短了检测的周期，进而提高检测的效率。

Description

一种用于内置产品的泄露测试机构及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试机构，具体是一种用于内置产品的泄露测试机构。

背景技术

气体泄漏检测的常用方法有气泡法，涂抹法，化学气体示踪检漏法，压差法等等。传统的检测泄漏方法多采用气泡法和涂抹法。气泡法是将工件浸入水中，充入压缩空气，然后在一定时间内收集从中泄漏出来的气泡以测出泄漏量。涂抹法是在内部充有一定气压的工件表面涂抹肥皂水一类的易产生气泡的液体，观察产生气泡的情况以检测泄漏量的大小。这两种方法操作简单，能直接观察到泄漏的部位和泄漏情况，但由于事先不知道工件泄漏的部位和几处泄漏，难以收集全气泡，影响测量的准确性；其次，对于体积大、笨重、外表面复杂的零件，气泡附着于零件底部和褶皱处而不易观察；测试完后需要对工件进行清扫干燥处理，无法实现自动、定量测漏。因此这两种方法在满足高精度、高效率的生产需求方面显得力不从心。所以目前比较流行的气密性检测方法是压差法,压差法的基本原理是向产品或测试腔体中冲入一定压力的气体，观察一定时间内气体压力下降数值从而判定泄漏情况。但当泄漏测试要求冲入一定压力的气体后，将测试腔体向外泄漏的气体流速作为泄漏判定标准，而流量计成本过大，为了降低检测成本，将压差法演化成压差趋势法，此检测方法必须要有相应的配套机构才能保证测试过程稳定和实现检测过程自动化。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种内置产品的泄露测试机构及其测试方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，包括：密封机构、腔体运动系统、产品夹持系统、测试执行系统和控制系统，所述密封机构由密封盖板和密封腔体构成，所述密封盖板设于密封腔体的一端，所述腔体运动系统和测试执行系统均与控制系统连接；所述腔体运动系统由步进电机联动机构和密封盖气缸运动机构组成，所述步进电机联动机构套于密封盖气缸运动机构上，所述的腔体运动系统设于密封腔体的两侧；所述产品夹持系统包括固定产品气缸、固定产品夹具和产品，所述固定产品气缸、固定产品夹具和产品均设于密封腔体中，所述固定产品气缸设于固定产品夹具的旁边，所述产品被固定产品夹具固定；所述测试执行系统包括压力变送器、标准泄漏孔接口、产品泄漏嘴和进气阀，所述压力变送器、标准泄漏孔接口、产品泄漏嘴和进气阀均设于密封腔体上。

本发明中所述控制系统采用PLC控制，其由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，所述腔体运动系统和测试执行系统均与操作控制器连接。

本发明中所述控制系统还包括显示屏，且所述显示屏采用触摸显示屏。

本发明中所述的密封盖板上设有沉头过孔和定位孔，其中，所述的定位孔设于密封盖板的背面，且其不可打穿。

本发明中所述密封腔体的底板上设有皿形螺丝沉头过孔和散热孔，所述的皿形螺丝沉头过孔采用反面加工，且不可打穿。

本发明中所述固定产品夹具呈圆柱形，其中部的上设有凸台，所述的凸台呈不规则三角形，且三角形的其中一边设有两耳朵。

本发明中所述的一种用于内置产品的泄露测试机构及其测试方法，该泄露测试机构的具体测试方法如下：

（1）、首先将标准泄漏孔插入标准泄漏孔接口中，这个标准泄漏孔的流量泄漏值为产品泄漏的上限；

（2）、待标准泄漏嘴插好后，再把产品放入密封腔体中，此时所有的泄漏都来自于标准泄漏孔接口中；

（3）、此时运行测试过程，通过控制系统中的操作控制器控制密封盖板盖上；

（4）、待密封盖板与密封腔体封闭之后，所述进气阀向密封腔体中冲入一定压力的气体，待气体充好后把进气阀关闭；

（5）、当进气阀关闭好后，开始进行泄漏测试，在测试的过程中，压力变送器会实时传送密封腔体的压力数据给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到数据进行译码处理，在一定时间内每间隔10ms采样一次，这样就得到了时间和压力的相关数据，并将相关的数据进行记录；

（6）、当数据采集好后，以时间作为X轴，压力作为Y轴， 采用最小二乘法进行计算，就能够得到压力随时间变化的拟合曲线的斜率值，所得到的斜率值就是产品泄漏的上限；

（7）、在上述数据计算的过程中，密封盖板自动打开；

（8）、然后再次将产品11放入密封腔体中，控制系统中的操作控制器再次控制密封盖板盖上；

（9）、当密封盖板盖好后，进气阀再次向密闭腔体中冲入一定压力的气体；

（10）、待气体充好后，将进气阀关好，此时只有产品泄漏嘴与外部的连接处产生泄露，经过一段稳定时间使气压值稳定；

（11）、确保气压值稳定后，再次开始泄露测试，压力变送器将实时的密封腔体内的压力数据传送给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到的数据进行译码处理，在一定时间内每隔10ms采样一次，并将得到的时间和对应的压力数据进行记录；

（12）、把所记录数据的时间作为X轴，压力作为Y轴，采用最小二乘法进行计算，再次得到压力随时间变化的拟合曲线，在此过程中，PLC会控制密封盖板打开；

（13）、控制系统中的操作控制器将会对两个斜率值进行对比，若采用标准泄漏嘴测试的斜率大于标准泄露孔测试的斜率，那么该产品则视为合格，否则，产品将视为不合格产品；

（14）、最后把合格产品进行包装，不合格产品返回再次进行生产即可。

有益效果：本发明所述的用于内置产品的泄露测试机构，具有以下优点：

1、本发明所述的一种内置产品的泄漏测试机构，通过测试执行系统中的压力变送器将恒定压力下的气体流量泄漏转化成压力降斜率，节省了精密流量计的成本，同时也保证了检测过程稳定的高效。

2、本发明所述的用于内置产品的泄漏测试机构，其将产品装夹定位密封单元与测量执行机构合理集成，此结构可广泛嵌入各种装配测试设备无缝衔接各装配测量工序，合理利用设备场地，有效的降低了企业场地的投入成本。

3、本发明所述的控制系统的使用，让该内置产品的泄漏测试机构能够实现连续批量气密测试自动化执行，其能够减少操作人员的使用数量，进而合理的降低了企业的人工成本，同时自动化的实现，大大缩短了检测的周期，进而提高检测的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述用于内置产品的泄漏测试机构的的侧视图；

图3为本发明中所述产品夹持系统的结构示意图；

图4为本发明中所述密封盖板的结构示意图；

图5为本发明中所述腔体底板的结构示意图；

图中：密封机构-1、腔体运动系统-2、产品夹持系统-3、测试执行系统-4、

密封盖板-5、密封腔体-6、步进电机联动机构-7、密封盖气缸运动机构-8、

固定产品气缸-9、固定产品夹具-10、产品-11、压力变送器-12、标准泄漏

孔接口-13、产品泄漏嘴-14、进气阀-15、沉头过孔-51、定位孔-52、皿形

螺丝沉头过孔-61和散热孔-62。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例

如图所示的一种用于内置产品的泄露测试机构，包括：密封机构1、腔体运动系统2、产品夹持系统3、测试执行系统4和控制系统，所述密封机构1由密封盖板5和密封腔体6构成，所述腔体运动系统2由步进电机联动机构7和密封盖气缸运动机构8组成，所述产品夹持系统3包括固定产品气缸9、固定产品夹具10和产品11，所述测试执行系统4包括压力变送器12、标准泄漏孔接口13、产品泄漏嘴14和进气阀15。

上述各部件的关系如下：

所述的密封盖板5上设有沉头过孔51和定位孔52，其中，所述的定位孔52设于密封盖板5的背面，且其不可打穿，所述密封盖板5设于密封腔体6的一端，所述密封腔体6的底板上设有皿形螺丝沉头过孔61和散热孔62，所述的皿形螺丝沉头过孔61采用反面加工，且不可打穿；所述腔体运动系统2和测试执行系统4均与控制系统连接；所述步进电机联动机构7套于密封盖气缸运动机构8上，所述的腔体运动系统2设于密封腔体1的两侧；所述固定产品气缸9、固定产品夹具10和产品11均设于密封腔体6中，所述固定产品气缸9设于固定产品夹具10的旁边，所述产品11被固定产品夹具10固定；所述压力变送器12、标准泄漏孔接口13、产品泄漏嘴14和进气阀15均设于密封腔体6上。

本实施例中所述控制系统采用PLC控制，其由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，其还包括显示屏，所述腔体运动系统2和测试执行系统4均与操作控制器连接，所述显示屏采用触摸显示屏。

本实施例中所述固定产品夹具10呈圆柱形，其中部的上设有凸台16，所述的凸台16呈不规则三角形，且三角形的其中一边设有两耳朵。

本实施例中所述的一种用于内置产品的泄露测试机构及其测试方法，该泄露测试机构的具体测试方法如下：

（1）、首先将标准泄漏孔插入标准泄漏孔接口13中，这个标准泄漏孔的流量泄漏值为产品泄漏的上限；

（2）、待标准泄漏嘴14插好后，再把产品11放入密封腔体6中，此时所有的泄漏都来自于标准泄漏孔接口13中；

（3）、此时运行测试过程，通过控制系统中的操作控制器控制密封盖板5盖上；

（4）、待密封盖板5与密封腔体6封闭之后，所述进气阀15向密封腔体6中冲入一定压力的气体，待气体充好后把进气阀15关闭；

（5）、当进气阀15关闭好后，开始进行泄漏测试，在测试的过程中，压力变送器12会实时传送密封腔体6的压力数据给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到数据进行译码处理，在一定时间内每间隔10ms采样一次，这样就得到了时间和压力的相关数据，并将相关的数据进行记录；

（6）、当数据采集好后，以时间作为X轴，压力作为Y轴， 采用最小二乘法进行计算，就能够得到压力随时间变化的拟合曲线的斜率值，所得到的斜率值就是产品泄漏的上限；

（7）、在上述数据计算的过程中，密封盖板5自动打开；

（8）、然后再次将产品11放入密封腔体中，控制系统中的操作控制器再次控制密封盖板5盖上；

（9）、当密封盖板5盖好后，进气阀15再次向密闭腔体6中冲入一定压力的气体；

（10）、待气体充好后，将进气阀15关好，此时只有产品泄漏嘴14与外部的连接处产生泄露，经过一段稳定时间使气压值稳定；

（11）、确保气压值稳定后，再次开始泄露测试，压力变送器12将实时的密封腔体6内的压力数据传送给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到的数据进行译码处理，在一定时间内每隔10ms采样一次，并将得到的时间和对应的压力数据进行记录；

（12）、把所记录数据的时间作为X轴，压力作为Y轴，采用最小二乘法进行计算，再次得到压力随时间变化的拟合曲线，在此过程中，PLC会控制密封盖板5打开；

（13）、控制系统中的操作控制器将会对两个斜率值进行对比，若采用标准泄漏嘴14测试的斜率大于标准泄露孔测试的斜率，那么该产品则视为合格，否则，产品将视为不合格产品；

（14）、最后把合格产品进行包装，不合格产品返回再次进行生产即可。

上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：包括：密封机构（1）、腔体运动系统（2）、产品夹持系统（3）、测试执行系统（4）和控制系统，所述密封机构（1）由密封盖板（5）和密封腔体（6）构成，所述密封盖板（5）设于密封腔体（6）的一端，所述腔体运动系统（2）和测试执行系统（4）均与控制系统连接；

所述腔体运动系统（2）由步进电机联动机构（7）和密封盖气缸运动机构（8）组成，所述步进电机联动机构（7）套于密封盖气缸运动机构（8）上，所述的腔体运动系统（2）设于密封腔体（1）的两侧；

所述产品夹持系统（3）包括固定产品气缸（9）、固定产品夹具（10）和产品（11），所述固定产品气缸（9）、固定产品夹具（10）和产品（11）均设于密封腔体（6）中，所述固定产品气缸（9）设于固定产品夹具（10）的旁边，所述产品（11）被固定产品夹具（10）固定；

所述测试执行系统（4）包括压力变送器（12）、标准泄漏孔接口（13）、产品泄漏嘴（14）和进气阀（15），所述压力变送器（12）、标准泄漏孔接口（13）、产品泄漏嘴（14）和进气阀（15）均设于密封腔体（6）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：所述控制系统采用PLC控制，其由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，所述腔体运动系统（2）和测试执行系统（4）均与操作控制器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：所述控制系统还包括显示屏，且所述显示屏采用触摸显示屏。

4.根据权利要求1所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：

所述的密封盖板（5）上设有沉头过孔（51）和定位孔（52），其中，所述的定位孔（52）设于密封盖板（5）的背面，且其不可打穿。

5.根据权利要求1所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：所述密封腔体（6）的底板上设有皿形螺丝沉头过孔（61）和散热孔（62），所述的皿形螺丝沉头过孔（61）采用反面加工，且不可打穿。

6.根据权利要求1所述的一种用于内置产品的泄露测试机构，其特征在于：所述固定产品夹具（10）呈圆柱形，其中部的上设有凸台（16），所述的凸台（16）呈不规则三角形，且三角形的其中一边设有两耳朵。

7.一种用于内置产品的泄露测试机构及其测试方法，其特征在于：该泄露测试机构的具体测试方法如下：

（1）、首先将标准泄漏孔插入标准泄漏孔接口（13）中，这个标准泄漏孔的流量泄漏值为产品泄漏的上限；

（2）、待标准泄漏嘴（14）插好后，再把产品（11）放入密封腔体（6）中，此时所有的泄漏都来自于标准泄漏孔接口（13）中；

（3）、此时运行测试过程，通过控制系统中的操作控制器控制密封盖板（5）盖上；

（4）、待密封盖板（5）与密封腔体（6）封闭之后，所述进气阀（15）向密封腔体（6）中冲入一定压力的气体，待气体充好后把进气阀（15）关闭；

（5）、当进气阀（15）关闭好后，开始进行泄漏测试，在测试的过程中，压力变送器（12）会实时传送密封腔体（6）的压力数据给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到数据进行译码处理，在一定时间内每间隔10ms采样一次，这样就得到了时间和压力的相关数据，并将相关的数据进行记录；

（6）、当数据采集好后，以时间作为X轴，压力作为Y轴， 采用最小二乘法进行计算，就能够得到压力随时间变化的拟合曲线的斜率值，所得到的斜率值就是产品泄漏的上限；

（7）、在上述数据计算的过程中，密封盖板（5）自动打开；

（8）、然后再次将产品（11）放入密封腔体中，控制系统中的操作控制器再次控制密封盖板（5）盖上；

（9）、当密封盖板（5）盖好后，进气阀（15）再次向密闭腔体（6）中冲入一定压力的气体；

（10）、待气体充好后，将进气阀（15）关好，此时只有产品泄漏嘴（14）与外部的连接处产生泄露，经过一段稳定时间使气压值稳定；

（11）、确保气压值稳定后，再次开始泄露测试，压力变送器（12）将实时的密封腔体（6）内的压力数据传送给指令寄存器，然后通过指令译码器对接收到的数据进行译码处理，在一定时间内每隔10ms采样一次，并将得到的时间和对应的压力数据进行记录；

（12）、把所记录数据的时间作为X轴，压力作为Y轴，采用最小二乘法进行计算，再次得到压力随时间变化的拟合曲线，在此过程中，PLC会控制密封盖板（5）打开；

（13）、控制系统中的操作控制器将会对两个斜率值进行对比，若采用标准泄漏嘴（14）测试的斜率大于标准泄露孔测试的斜率，那么该产品则视为合格，否则，产品将视为不合格产品；

（14）、最后把合格产品进行包装，不合格产品返回再次进行生产即可。