发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的液体渗漏检测方案。
根据本发明的一个方面,提供了一种液体渗漏检测设备,包括:
工装组件,所述工装组件用于承载待测产品,所述工装组件在待测产品的一侧表面上形成容纳区,所述容纳区用于承载对待测产品的表面形成液封的液体层;
测试腔,所述测试腔被配置为通过所述工装组件与待测产品的另一侧表面连通,所述测试腔与工装组件之间设置有第一阀门,所述第一阀门被配置为用于关闭或打开所述测试腔与待测产品之间的通道,所述测试腔上还形成有抽气口,所述抽气口上设置有第二阀门,所述第二阀门被配置为能关闭或打开所述抽气口;
真空计,所述真空计设置在所述测试腔中;
所述测试腔内的气压能通过所述抽气口被降低至预定气压,所述预定气压小于或等于2kpa,在测试时,关闭所述第二阀门并打开所述第一阀门,通过所述真空计测定测试气压。
可选地,所述工装组件在待测产品的另一侧形成第二容纳腔,所述第二容纳腔被配置为用于承接从待测产品上渗出的液体,所述第二容纳腔与所述测试腔连通。
可选地,所述工装组件包括工装座和工装盖,待测产品放置在所述工装座上,所述工装盖扣合在待测产品上,所述容纳区由所述工装盖与待测产品围合构成,所述测试腔连通至所述工装座的内部。
可选地,所述工装盖呈一侧敞开的盖状结构,所述工装盖具有侧壁,所述工装盖与待测产品之间形成闭合的第一容纳腔,所述第一容纳腔作为所述容纳区,所述工装盖上形成有连通至所述第一容纳腔的输液口。
可选地,所述工装座和/或工装盖上用于与待测产品接触的表面上覆有弹性密封层,所述工装座和/或工装盖通过弹性密封层与待测产品形成密封。
可选地,所述第二容纳腔中设置有第二真空计,所述第二真空计被配置为检测第二容纳腔中的气压。
可选地,所述预定气压小于1kpa。
本发明还提供了一种液体渗漏检测方法,该方法采用上述液体渗漏检测设备,该方法包括:
将待测产品固定在所述工装组件上,在容纳区中形成对待测产品的一侧表面形成液封的液体层;
将所述测试腔中的气压降低至预定气压;
将所述第一阀门打开、所述第二阀门关闭,待从待测产品上渗出的液体气化后,测定所述测试腔中的测试气压;
根据所述预定气压与测试气压,判断待测产品的防渗漏性能。
可选地,在将所述测试腔中的气压降低至预定气压的过程中,首先打开所述第一阀门和第二阀门,之后开始降低所述测试腔中的气压。
可选地,在执行降低所述测试腔中的气压的操作经过预定时间后,关闭所述第一阀门,继续降低所述测试腔中的气压至所述预定气压;
或者,在使所述测试腔中的气压降低至第二气压时,关闭所述第一阀门,继续降低所述测试腔中的气压至所述预定气压,所述第二气压高于所述预定气压。
可选地,预先设定压力差上限值,若测试气压与预定气压的差值大于所述压力差上限值,则待测产品的防渗漏性能不合格。
可选地,若所述测试腔中的气压无法降低至预定气压,则待测产品的防渗漏性能不合格。
本发明的一个技术效果在于,本发明提供的液体渗漏检测设备能够检测微量的液体渗漏。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明提供了一种液体渗漏检测设备,该设备包括了工装组件、测试腔以及真空计。如图1所示,所述工装组件1用于固定待检测的产品,工装组件1能够在待检测的产品的一侧形成容纳区,该容纳区由待测产品01的表面以及工装组件1的内表面组合构成,所述容纳区至少呈凹型结构,所述容纳区用于承载液体层02。该液体层02在待测产品01的表面上形成液封,如果待测产品01存在渗漏的情况,则液体能够从待测产品01承载有液体层02的一侧渗漏到另一侧。
如图1所示,所述测试腔2为密闭的腔体,其可以通过管道与工装组件1的内部空间连通,进而连通至待测产品01的未承载有液体层02的表面上。所述测试腔2与工装组件1之间设置有第一阀门3,所述第一阀门3被配置为用于打开或关闭测试腔2与工装组件1之间的连通通道。在所述第一阀门3打开时,如图1所示,测试腔2能够与工装组件1内连通至待测产品01上未形成液体层02的表面的区域进行空气交换,两者的气压可以一同变化。在第一阀门3关闭时,测试腔2不与工装组件1的内部区域连通,形成独立的腔体。
所述测试腔2上还形成有抽气口21,所述抽气口21可以与气泵对接。气泵可以通过所述抽气口21对测试腔2以及工装组件1中对应待测产品01的另一侧表面的区域实现降压,以达到液体渗漏检测的要求。所述抽气口21上设置有第二阀门4,所述被配置为用于关闭或打开所述抽气口21。在完成抽气作业后,可以通过第二阀门4将抽气口21关闭,以保持测试腔2中的内部气压。在所诉第一阀门3和第二阀门4都关闭的情况下,所述测试腔2为完全封闭的腔体。在第二阀门4关闭、第一阀门3打开的情况下,测试腔2与工装组件1连通至待测产品01的未承载液体层02的一侧形成封闭的腔体。
所述测试腔中还设置有真空计5,所述真空计5被配置为用于检测测试腔中的气压。
在进行检测前,可以先将测试腔2以及工装组件1中连通至待测产品01的另一侧的区域的气压降低至预定气压,该预定气压通常小于2kpa,以使液体能够尽快气化。在实际测试过程中通过将测试腔2抽真空,如果有液体渗漏到待测产品01的另一侧,使第二阀门4保持在关闭的状态、第一阀门3保持在打开的状态。若待测产品01存在液体渗漏现象,则待测产品01与测试腔2连通的一侧表面上会出现渗透过来的液体。由于真空环境的作用,渗透过来的液体会发生气化,进而改变测试腔中的气压。最后,通过设置在测试腔中的真空计,可以测量测试腔中的压力的改变量,进而计算出液体的渗漏量。
本发明设计的液体渗漏检测设备的优点在于,通过将液体气化的方式,能够对微量的液体进行检测,从而对细微的渗漏进行检测,以达到对消费类电子产品或其上应用的部件的防渗漏性能的检测。这种测试方式能够有效、快速的对是否存在液体渗透进行测定,设备的结构简单,测试成本较低。该设备更适用于对消费类电子产品或者应用于消费类电子产品上的部件进行防渗漏测试。
例如,在手机、平板电脑的麦克风和扬声器上可以贴附有防水透气膜。所述防水透气膜能够阻止液体透过,但是能够允许空气通过。通过设置方式透气膜,能够提高电子产品的麦克风和扬声器的防水性能,进而提高电子产品的可靠性。因此,防水透气膜的性能需要得到检测和控制。
本发明提供的设备的一种实际应用方式为,将待测的防水透气膜固定在工装组件内。在防水透气膜的一侧表面上形成水封的水层,防水透气膜的另一侧表面能够通过工装组件与测试腔连通。通过降低测试腔的气压,能够使渗透过防水透气膜的水气化,进而测定防水透气膜的防渗透性能。防水透气膜可以应用在电子产品的麦克风声口或扬声器声口上,以防止麦克风和扬声器漏水。
优选地,如图1所示,所述工装组件1中可以形成有第二容纳腔12,所述第二容纳腔12用于承接从待测产品01上渗出的液体。所述测试腔2可以通过管道或其它通道结构与工装组件1中的第二容纳腔12形成连通,以便使从待测产品01上渗出的液体能够气化进而改变测试腔2的气压。测试腔2与第二腔体两者连通时气压可以一同变化。在如图1所示的实施方式中,待测产品01的一侧为所述容纳区,其中形成有液体层02;待测产品01的另一侧为由工装组件1构成第二容纳腔12。
优选地,所述工装组件1可以包括工装座103和工装盖101两个部分。待测产品01可以放置在所述工装座103上,所述测试腔2则与工装座103的内部结构形成连通,进而与待测产品01的一侧形成连通。工装座103则与待测产品01可以共同围合形成上述第二容纳腔12。待测产品01可以被夹在工装座103和工装盖101之间,所述工装盖101则可以扣合在待测产品01上,工装盖101与待测产品01组合围合形成所述容纳区。
在如图1所示的实施方式中,待测产品01是被夹在工装座103与工装盖101之间的,待测产品01的边缘可以从工装座103和工装盖101的侧面露出。在其它实施方式中,还可以将工装组件设计成其它结构,本发明并不限制工装组件必须由工装盖和工装座组成,只要能够在待测产品的两侧分别形成容纳区和使待测产品与测试腔连通的空间即可。
优选地,如图1所示,所述工装盖101呈一侧敞开的盖状结构,工装盖101具有侧壁。其侧壁的顶端面可以压合在待测产品01的一侧表面上。这样,工装盖101的内表面与待测产品01的表面共同围合形成封闭的第一容纳腔11,该第一容纳腔11即作为所述容纳区。封闭的容纳区更便于承载液体层02,而且,也可以在封闭的容纳区中充满液体,从而使液体层02能够对待测产品01的表面施加更大的压力,以便满足测试要求。所述工装盖101上可以形成有连通至所述第一容纳腔11内的输液口13,该输液口13可以与用于压入水或其它液体的泵对接,用于向容纳区中送入液体。
本发明并不限制所述容纳区必须是封闭的空间,容纳区也可以呈类似水槽的结构,将液体灌入容纳区中,进而可以在待测产品的表面上形成一层液体层。在测试要求需要液体层对待测产品的表面施加较大压强的情况下,优选将容纳区设置成封闭结构,进而可以将液体充满容纳区。还可以通过输液口向容纳区内施加压力,提高液体层的压强。
可选地,所述工装座和/或工装盖上还可以覆盖有密封层,该密封层可以是弹性橡胶层或者其它具有密封性能的材料层。所述密封层覆盖在工装座和工装盖的用于与待测产品接触的表面上。在工装座和工装盖与待测产品贴合后,所述密封层能够在工装座与待测产品之间,和/或工装盖与待测产品之间形成密封效果。设置在工装盖上的密封层能够防止液体从待测产品与工装盖之间的缝隙漏出;设置在工装座上的密封层能够防止待测产品与工装座之间漏气。
优选地,如图1所示,在上述工装组件中形成有第二容纳腔12的实施方式中,第二容纳腔12中还可以设置有第二真空计6,所述第二真空计6用于检测所述第二容纳腔12中的气压。在进行测试的过程中,由于第二容纳腔12中会容纳一些气体,第二容纳腔12中的气压可能与测试腔2中的气压不同。通过第二真空计6对第二容纳腔12的气压进行检测,可以经过计算降低测试的误差。
优选地,在测试过程中,为了使从待测产品的表面上渗出的液体能够尽快气化,所述预定气压优选小于1kpa。这样,渗出的液体能够快速气化,例如,液态水在小于1kpa的气压下能够快速气化。在设备和待测产品能够承受的情况下,所述预定气压优选为500pa。
本发明还提供了一种液体渗漏检测方法,图2示出了该检测方法的步骤。
首先,将待测产品例如防水透气膜固定在工装组件中,在待测产品的一侧形成用于容纳区,工装组件使待测产品的另一侧能够连通至上述测试腔。
之后,在正式开始测试之前,在容纳区中形成液体层即可,本发明并不对形成液体层的步骤顺序进行限制。
通过所述测试腔上形成的抽气口,将测试腔中的气压降低至预定气压。之后正式开始检测,使第一阀门保持在打开、第二阀门保持在关闭状态。此时,如果有液体从待测产品上渗出至与测试腔连通的一侧,则由于测试腔一侧的气压以将降低至预定气压,所以液体会快速气化,进而改变测试腔中的气压。
通过所述真空计测定开始检测后的测试腔中的气压,可以得到测试气压。测试气压通常大于所述预定气压。优选地,测定测试气压的时间可以是在第一阀门打开之后间隔一段时间再测定,以便渗透过来的液体有足够的时间完全气化。或者,也可以从停止从抽气口抽气开始计算延时测定测试气压的时间。本发明不对此进行限制。
最后,根据预定气压和测试气压,可以计算出气压变化量。再进一步根据所采用的液体气化后的体积膨胀率、测试腔的体积等参数,可以计算得到从待测产品上伸出的液体量,进而判断待测产品的防渗漏性能是否符合标准。
所述第一阀门和第二阀门在整个测试准备和测试过程中起到对测试腔以及第二容纳腔的气压进行控制的作用。本发明并不限制具体在什么时间使第一阀门和第二阀门处在何种状态。可以根据实际测试的情况对第一阀门和第二阀门进行操作。
在一种可选的实施方式中,在将测试腔中的气压降低至预定气压的过程中,所述第一阀门和第二阀门可以一直处在打开的状态。在测试腔的气压达到预定气压后,直接将第二阀门关闭,开始进行测试即可。测试可以维持一小段时间,以便检测测试腔的测试气压相对于预定气压的变化。这种测试方法适合于,在进行测试之前,已经对待测产品的防水性能有一定预先判断,待测产品的防水性能较好。在测试腔的气压降低到预定气压时,待测产品至少不会发生严重的渗漏现象。如果在测试之前可以预先判断待测产品具有上述防渗漏性能,可以采用这种实施方式进行测试。这种实施方式的优点在于,省去了反复开关第一阀门的过程,测试过程更便捷、易操作。
优选地,在另一种可选的实施方式中,将测试腔中的气压降低至预定气压的过程分为两个阶段。在第一个阶段时,先将第一阀门和第二阀门打开,通过气泵从抽气口处对测试腔和工装组件中对应于待测产品的另一侧的空间进行降压。第一阶段结束后,将第一阀门关闭。这样,在工装组件中与待测产品对应的区域被封闭,在可选的实施方式例中,第二容纳腔被封闭。进一步地,继续通过抽气口降低测试腔中的气压,直至气压降低到预定气压。这种测试方法适用于各种情况,无论待测产品的防渗漏性能如何,都可以通过这种方式使测试腔达到预定气压。之后,将第一阀门再一次打开,开始正式的气压测试。在第一阀门再一次打开并开始测试后,如果测得的测试气压相对于预定气压的变化超出了预定的范围,则说明待测产品的防渗漏性能不能满足性能要求;相反地,如果测得的测试气压相对于预定气压的变化小于预定的范围,则待测产品复合防渗漏性能的要求。这种测试方法的特点在于,在将测试腔的气压降低到预定气压的过程中关闭了第一阀门。这样,第二容纳腔中的气压要高于测试腔中的气压,即高于预定气压。相应地,如果待测产品的表面上有渗漏过来的液体,其能够保持液态的状态,或者气化的过程较慢。无论待测产品是否存在渗漏情况,渗漏情况是否严重,都不会影响将测试腔的气压降低到预定气压。之后,在第一阀门再次打开后,第二容纳腔的气压与测试腔的气压平衡,第二容纳腔的气压降低到接近或等于预定气压。此时,渗透过来的液体会加速气化,进而改变测试腔的气压。最后,对测试腔中的气压进行检测,得到测试气压。
特别地,对于第二种测试方式,本发明并不限制将第一阀门关闭的时机,也即并不限制第一阶段与第二阶段的转换时机。本发明给出了两种可选方式。
一种方式为,在执行降低测试腔的气压的操作经过预定时间后,就将所述第一阀门关闭,之后继续对测试腔进行抽气,直到气压降低到预定气压。这种实施方式的优点在于,控制方便、易于实现。只要监控抽气操作所执行的时间即可,满足时间条件后就关闭第一阀门。
另一种方式为,在执行降低测试腔的气压的操作过程中,持续监测测试腔中的气压。当气压降低到第二气压时,关闭所述第一阀门。所述第二气压高于所述预定气压。在关闭第一阀门后,继续降低测试腔中的气压,使气压达到预定气压。这种实施方式的优点在于,能准确的控制第二容纳腔中的气压,从而降低测试的误差。但是,如果待测产品的渗漏状况比较严重,或者第二气压较低的情况下,存在在不关闭第一阀门的时,无法将测试腔的气压降低至第二气压的情况。
本发明提供的方法可以根据实际测试情况选择上述两种不同的抽气方法,本发明不对此进行限制。
优选地,对于工装组件形成的上述第二容纳腔,或者对于工装组件中形成的用于使待测产品的另一侧表面与测试腔形成连接的空间,尽可能使其体积远小于所述测试腔,这样可以有效降低测试的误差。由于待测产品可能存在的渗漏现象,第二容纳腔或上述空间的气压往往无法准确的达到预定气压。而在第一阀门打开后,第二容纳腔或上述空间的气体会进入测试腔,使开始测试时的测试腔的气压略微高于预定气压。上述优选的特征能够尽量降低上述缺陷带来的误差。
另一种可选的解决方式是,在第二容纳腔或上述空间中配置第二真空计,始终监控第二容纳腔或上述空间的气压。在打开第一阀门之前,可以将第二真空计监测到的气压与预定气压进行比较,进而在后续计算时通过计算方法消除掉误差。
优选地,预先设定压力差上限值,在获得预定气压和测试气压后,将测试气压与预定气压做差得到差值。该差值代表了从待测产品上渗透过来的液体气化后的体积。所述压力差上限值代表着可被允许渗透到待测产品的另一侧的液体的气化体积。如果上述差值大于所述压力差上限值,则说明了待测产品使超过允许量的液体渗漏到另一侧,其不符合防渗漏的性能要求。根据实际防渗漏性能的需要设定所述压力差上限值,进而判断待测产品是否符合防渗漏性能。
本发明提供的方法还可以附加判断待测产品是否符合防渗漏性能的条件,以防止在上述检测方法中出现的不可控因素影响检测工作的执行。可选地,若在检测过程中,在预定的一段时间中无法将测试腔中的气压降低至预定气压,则可以判断待测产品的防渗漏性能不合格。例如,如果采用始终打开第一阀门的降压方式,若待测产品的防渗漏性能很差,则测试腔有可能始终无法达到预定气压。或者,例如,采用将测试腔的气压降低到第二气压时再关闭第一阀门的降压方式,若待测产品的防渗漏性能很差,则测试腔有可能始终无法达到第二气压和预定气压。通过附加上述判断条件,能够更好的执行本发明提供的检测方法。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。