CN109211490B - 气密性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零部件检测领域，具体公开了气密性检测装置，包括机座、安装在机座上的流道模块、进气模块、检测模块和数据收集机构，进气模块包括进气流道以及进气阀门，进气阀门安装在进气流道内；检测模块包括能对气压进行检测的第一检测堵头以及设置在流道模块内的第一检测流道，第一检测流道的一端与进气流道连通，第一检测流道的另一端能与待测工件的空腔密封连通；第一检测堵头安装在第一检测流道靠近待测工件的一端上，且第一检测堵头可位于待测工件的空腔内；数据收集机构内设有处理器，处理器与第一检测堵头信号连接，进气阀门与处理器信号连接。本方案能在对工件进行气密性检测的过程中，对相应的检测数据进行记录。

Description

气密性检测装置

技术领域

本发明属于零部件检测领域，具体涉及气密性检测装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，对汽车零部件的强度或精密性要求越来越高，越来越多的汽车零部件生产厂商对零部件的检测要求不断的提高，其中气密性检测为现今汽车零部件需要检测的一个重要指标，气密性检测不仅仅运用于汽车零部件的检测，还是应用于飞机、汽车外壳、舰船及内部容器的严密完整性评估，它是为提高车辆、飞行器、舰船等密闭性而实施的质量控制手段。

常见的气密性检测方式为将待测工件放置到水槽中，然后向工件的空腔内进行充气增压，此时观察工件外表面与水之间形成的气泡情况，判断工件是否有漏气的现象，此方式在使用时，漏气处的观察直观方便，但检测后需要取出水槽中的工件，且需要对工件上残留水进行擦干或者烘干，擦干或者烘干步骤会比较的费时费力，降低整个工件的加工效率，提高其加工成本；同时气密性检测工位的各处均易粘附水渍，长期使用会导致工件的检测环境十分的恶劣。

同时在采用上述的气密性检测方式时，一般只能从工件外表面上观察漏气位置，由于无法检测工件空腔内的气压，就难以判断漏气处孔隙的状况，也无法形成可记录和可分析的数据，在面对大批量的工件的检测时，无法及时对前序的加工步骤进行快速的调整和管控。

发明内容

本发明意在提供气密性检测装置，以在对工件进行气密性检测的过程中，对相应的检测数据进行记录。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：气密性检测装置，包括机座和安装在机座上的流道模块，还包括进气模块、检测模块和数据收集机构，所述进气模块包括设置在流道模块内的进气流道以及进气阀门，进气阀门安装在进气流道内；所述检测模块包括能对气压进行检测的第一检测堵头以及设置在流道模块内的第一检测流道，第一检测流道的一端与进气流道连通，第一检测流道的另一端能与待测工件的空腔密封连通；所述第一检测堵头固定安装在第一检测流道靠近待测工件的一端上，且第一检测堵头位于待测工件的空腔内；所述数据收集机构内设有能对数据进行判断和记录的处理器，处理器与第一检测堵头信号连接，进气阀门与处理器信号连接。

基础方案的原理及其优点：1、将进气阀门安装在进气流道内，在充气完成后，关闭进气阀门能对第一检测流道和待测工件的空腔形成的空间进行封闭，使第一检测流道和待测工件的空腔内的气压不受到进气流道部分出现漏气情况的影响，能够减小在测量待测工件在密封检测时的误差。

2、第一检测堵头固定安装在第一检测流道靠近待测工件的一端上，且第一检测堵头位于待测工件的空腔内，检测时，第一检测堵头位于待测工件的空腔内，当待测工件的空腔内出现气压变化时，第一检测堵头也能够快速的监测到，能够加快气压变化时第一检测堵头的响应速度和检测速度。

3、处理器与第一检测堵头信号连接，进气阀门与处理器信号连接，在对待测工件的空腔内的气压进行检测时，第一检测堵头能将监测到的气压数据快速的传递至处理器中，处理器能对该数据进行储存和快速处理，处理器让第一检测堵头传送的数据信号转化为气压数据，便于查看相应的气压数据也便于对其进行记录；当进气流道对待测工件的空腔进行充气时，第一检测堵头检测到的气压达到所需气压时，处理器接收到相应的点信号，能够让处理器发出让进气阀门关闭的信号，便于对停止进气进行快速的控制。

综上所述，采用本装置后，只需将相应的待测工件安装到第一检测堵头上进行充气和气压检测即可，无需再将待测工件放入到水中进行密封性能检测；同时检测过程中引入第一检测堵头和处理器，能够将气密性不够的工件的漏气情况量化，也能对相应的数据进行记录和处理，便于判断待测工件的气密性。

进一步，还包括对比模块，所述对比模块包括能对气压进行检测的第二检测堵头和设置在流道模块内的第二检测流道，第二检测流道能与标准工件的空腔连通，第二检测堵头固定安装在第二检测流道靠近标准工件的一端上，且第二检测堵头位于标准工件的空腔内；所述第二检测堵头与处理器信号连接。

对比模块在使用时，在第二检测堵头上安装标准工件，在检测时，第一检测头测定的气压数据能与第二检测堵头测得的标准数据形成对照，便于通过简单的数据对比达到判断气密性的目的，能够有效的简化气密性数据判断过程；且在批量的待测工件进行气密性检测时，无需考虑每次对待测工件的空腔内充入气体的气压是否相同，能够降低整个气密性检测时预设条件的严苛性，且能增强整个气密性检测的准确性。

进一步，还包括泄气模块，所述泄气模块包括泄气堵头和设置在流道模块内的泄气流道，泄气流道的一端能与第一检测流道、第二检测流道或进气流道连通，且泄气堵头拆卸安装在泄气流道的另一端上。

在进行气密性检测后，可通过拆卸泄气流道上的泄气堵头来对第一检测流道、第二检测流道或进气流道内的气体进行泄压，泄压的过程中，第一检测流道、第二检测流道或进气流道内的气压均匀减小，在对检测后的待测工件进行拆卸时，待测工件不会受到气压变化带来的冲击，且便于快速的对下一个待测工件进行检测。

进一步，还包括第一阀门，所述第一阀门固定安装在进气流道与第一检测流道的连通处，第一阀门与处理器信号连接。

第一阀门的设置能够对气压检测过程中的第一检测流道和待测工件的空腔进行封闭，避免检测过程中进气流道、泄气流道等部位有漏气时，对第一检测流道和待测工件的空腔内的气压有影响，能有效的减小气密性检测失误的风险。

进一步，还包括第二阀门，所述第二阀门安装在进气流道与第二检测流道的连通处，第二阀门与处理器信号连接。

在对待测工件进行气密性检测时，第二检测流道、第一检测流道、待测工件的空腔和标准工件的空腔内的气压保持稳定且一致；此时第二阀门与第一阀门同步关闭，便于让待测工件的空腔和标准工件的空腔内的初始气压保持一致，便于通过第一检测堵头和第二检测堵头的检测数据来比对获得待测工件的空腔的气密性是否合格的结论，便于让标准工件空腔的气密性也不受到外界影响，增强气密性检测精度。

进一步，所述进气阀门、第一阀门和第二阀门均为直压式电磁阀。

直压式电磁阀适用于直径小且压力低的流道中，在使用时，响应的速度快，能够实现流道之间的快速连通和切断。

进一步，所述第一检测堵头和第二检测堵头组合成差压传感器，差压传感器与处理器信号连接。

第一检测堵头和第二检测堵头组合成差压传感器，差压传感器能对第一检测堵头测得的气压数据和第二检测堵头测得的气压数据进行直接的比对，获得差值，再判断该差值是否在误差范围内，能够简化处理器对数据的处理过程，且差压传感器的数据比对快速且高效，能将第一检测堵头测得的气压数据和第二检测堵头测得的气压数据匹配，便于气密性进行快速判断。

进一步，还包括整理筒，所述整理筒上设有第一开口和第二开口，所述进气阀门、第一阀门、第二阀门、处理器、第一检测堵头和第二检测堵头的连接电路均安装在整理筒内。

整理筒的设置能够便于对整个装置中采用的连接电路进行一个整理和收纳，出现电路上的故障时，能够快速的对相关故障进行排查，加快整个装置的修理速度，且能够增加整个装置的集成度。

进一步，所述第一开口和第二开口所在的平面均与整理筒的轴线垂直，整理筒的内壁上设有若干环状的滑槽，滑槽内滑动安装有若干弹性的卡环，卡环的侧面上设有供电路嵌入的卡口。

在对整个装置中的电路进行安装时，可将相应的电路通过卡口安装到各个卡环中，卡环能对电路进行限位，安装后的电路能够在卡环的带动下分布在整理筒的内壁上，便于电路被整理分布在整理筒内，且可按照卡环的位置来对不同电路进行分层次的安装，提高整个电路的安装效率和后期的整理与维修速度。

附图说明

图1为本发明气密性检测装置的结构示意图；

图2为流道模块内的进气流道、第一检测流道、第二检测流道和泄气流道等结构设置方式的示意图；

图3为图1中整理筒的沿轴线方向的剖视放大图；

图4为气密性检测装置在使用时的原理示意图；

图5为带有清理流道的气密性检测装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机座10、A模块201、B模块202、C模块203、D模块204、E模块205、第一进气堵头301、第二进气堵头302、第一进气流道303、第二进气流道304、进气流道305、进气阀门306、差压传感器40、第一检测流道401、第二检测流道402、第一阀门403、第二阀门404、第一检测堵头405、第二检测堵头406、泄气堵头501、泄气流道502、泄压阀503、整理筒60、第一开口601、第二开口602、滑槽603、卡环604、卡口605、清理流道70。

实施例基本如附图1、图2和图3所示：气密性检测装置，包括机座10、流道模块、进气模块、检测和对比模块、泄气模块和数据收集机构，流道模块如图2所示从左至右依次包括了A模块201、B模块202、C模块203、D模块204和E模块205，且A模块201、B模块202、C模块203、D模块204和E模块205均通过螺栓固定在机座10上。

如图1和图2所示，进气模块包括第一进气堵头301、第二进气堵头302、与第一进气堵头301连通的第一进气流道303、与第二进气堵头302连通的第二进气流道304以及进气阀门306，第一进气流道303穿过A模块201后与从B模块202中穿出的第二进气流道304连通，第一进气流道303和第二进气流道304连通后形成位于C模块203、D模块204和E模块205内的进气流道305，第一进气堵头301螺纹安装在第一进气流道303的左端上，第二进气堵头302螺纹安装在第二进气流道304的左端上。

检测模块包括差压传感器40、设置在流道模块内的第一检测流道401和第二检测流道402以及第一阀门403和第二阀门404，差压传感器40包括第一检测堵头405和第二检测堵头406，第二检测流道402设置在D模块204内且与D模块204内的进气流道305连通，且第二阀门404焊接在第二检测流道402与进气流道305的连通处；第二检测堵头406螺纹安装在第二检测流道402的下端上，第一检测流道401依次穿过A模块201、B模块202和C模块203且与D模块204内的第二检测流道402连通，且第一检测流道401与A模块201中的第一进气流道303连通，第一检测流道401与B模块202中的第二进气流道304连通，且连通处均焊接有进气阀门306；第一检测流道401与C模块203中的进气流道305连通，且第一阀门403焊接在第一检测流道401与进气流道305的连通处；第一检测堵头405螺纹安装在第一进气流道303的左端上。

泄气模块包括泄气堵头501、泄气流道502和泄压阀503，泄气流道502设置依次在E模块205内，且泄气流道502与E模块205内的进气流道305连通，且泄压阀503焊接在泄气流道502与进气流道305的连通处，此时如图2所示，泄气流道502的上端能与第一检测流道401、第二检测流道402和进气流道305连通，且泄气堵头501螺纹安装在泄气流道502的下端上；泄压阀503安装在泄气流道502与进气流道305的连通处。

数据收集机构包括能对数据进行判断和记录的处理器以及整理筒60，第一进气堵头301、第二进气堵头302、进气阀门306、第一阀门403第二阀门404、差压传感器40中的第一检测堵头405与第二检测堵头406均与处理器信号连接；其中进气阀门306、第一阀门403和第二阀门404均为保德直压式电磁阀，且该直压式电磁阀为6013系列，直压式电磁阀打开时的孔径小于等于5mm。

如图1所示，整理筒60上设有第一开口601和第二开口602，进气阀门306、第一阀门403、第二阀门404、处理器、第一检测堵头405和第二检测堵头406的连接电路均安装在整理筒60内；如图3所示，整理筒60的内壁上设有若干环状的滑槽603，滑槽603内滑动安装有若干弹性的卡环604，卡环604的侧面上设有供电路嵌入的卡口605。

此外，如图5所示，机座10和E模块205内设有清理流道70，清理流道70的左端与泄气流道502，清理流道70的右端能与第一检测堵头405处的待测工件的外表面相对；泄气堵头501插入到泄气流道502内时，泄气堵头501将清理流道70与泄气流道502分隔。

本实施例中的气密性检测装置在使用时，如图4所示，先将待测工件安装到第一检测堵头405处，第一检测堵头405探入到待测工件的空腔中；然后将气密性合格的标准工件安装到第二检测堵头406处，第二检测堵头406探入到标准工件的空腔中，第二检测堵头406与标准工件密封连接。

然后打开进气阀门306、第一阀门403和第二阀门404，且使用泄气堵头501对泄气流道502进行封堵，此时第一进气流道303、第二进气流道304、进气流道305、第一检测流道401、第二检测流道402和泄气流道502均连通；然后将气体从第一进气堵头301和第二进气堵头302处喷入，气流通过第一进气流道303和第二进气流道304依次进入到第一检测流道401、进气流道305、第二检测流道402、泄气流道502、标准工件的空腔和待测工件的空腔中。

待第一检测堵头405和第二检测堵头406检测到气压大于10个大气压时，处理器发出控制信号，使第一进气流道303和第二进气流道304与第一检测流道401连通处的两个进气阀门306均关闭。然后将整个装置静置10至50秒，静置过程中第一检测流道401、进气流道305、第二检测流道402、泄气流道502、标准工件的空腔和待测工件的空腔内的气体流动，使各个流道和空腔内的气压达到均衡。

然后处理器发出控制信号，关闭泄压阀503、第一阀门403和第二阀门404；此时第一检测流道401被封闭，且第一检测流道401与待测工件的空腔连通，第一检测堵头405对待测工件的空腔内的气压数据进行实时的记录；第二检测流道402被封闭，且第二检测流道402与标准工件的空腔连通，第二检测堵头406对标准工件的空腔内的气压数据进行实时的记录。此过程中第一检测堵头405和第二检测堵头406测得的气压数据能够进行实时的比对，当第一检测堵头405测得的气压数据与第二检测堵头406测得的气压数据之间差值的绝对值大于误差值（误差值指的是待测工件允许的最大误差范围）时，说明待测工件的气密性不合格；当第一检测堵头405测得的气压数据与第二检测堵头406测得的气压数据之间差值的绝对值小于等于误差值时，说明待测工件的气密性合格。

整个差压传感器40能对第一检测堵头405测得的气压数据和第二检测堵头406测得的气压数据进行初步判断，进而将相应的结果和数据信息通过信号传送至处理器中，处理器能对相应的数据进行分析和记录，后续查看和收集，且发出判断后的结果信号，便于将相应的结果显示到显示屏上。

当待检测工件出现泄漏时，第一检测堵头405能在0.1S内反馈压力降低情况，且可按照下述公式的计算方法以每0.1S实时显示泄漏量(泄漏系数mL/s或mL/min)。

Q＝K(Ve)·(ΔP/(1.013·10⁵))·(1/ΔT)

其中，Ｑ为泄漏量（mL/s）；Ｋ(Ve)为泄漏系数（等效内容积mL）；ΔＰ为差压（Pa）；ΔＴ为检出时间（s）。处理器能采用相应的计算式对待测工件的泄漏量进行实时的计算；然后采用显示屏对其泄漏量结果进行显示。

待检测完成后，打开泄压阀503和泄气堵头501，同时开启第一阀门403和第二阀门404，第一检测流道401、进气流道305、第二检测流道402、泄气流道502、标准工件的空腔和待测工件的空腔内的气体通过泄气流道502流出，流道502内时，泄气堵头501将清理流道70与泄气流道502分隔。泄压的过程中，泄气堵头501不再对泄气流道502进行封堵，此时泄气流道502内的气流一部分通过泄气流道502直接排出，另一部分气流通过清理流道70排出，清理流道70将气流导向待测工件处，对工件表面上粘附的杂质或者灰尘进行清理。

整个装置在使用过程中，若发现进气阀门306、第一阀门403、第二阀门404、处理器、第一检测堵头405和第二检测堵头406与堵头的电路连接不良或者故障时，可从整理筒60内观察各个卡环604上的各个连接线路进行检查，对其故障进行排查；在将相关线路进行整理或者更换时，可通过卡环604的卡口605处对线路进行拆卸和再安装，便于对其相关的线路进行梳理和检查。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.气密性检测装置，包括机座和安装在机座上的流道模块，其特征在于，还包括进气模块、检测模块和数据收集机构，所述进气模块包括设置在流道模块内的进气流道以及进气阀门，进气阀门安装在进气流道内；所述检测模块包括能对气压进行检测的第一检测堵头以及设置在流道模块内的第一检测流道，第一检测流道的一端与进气流道连通，第一检测流道的另一端能与待测工件的空腔密封连通；所述第一检测堵头固定安装在第一检测流道靠近待测工件的一端上，且第一检测堵头位于待测工件的空腔内；所述数据收集机构内设有能对数据进行判断和记录的处理器，处理器与第一检测堵头信号连接，进气阀门与处理器信号连接；还包括整理筒，整理筒上设有第一开口和第二开口，进气阀门、第一阀门、第二阀门、处理器、第一检测堵头和第二检测堵头的连接电路均安装在整理筒内；整理筒的内壁上设有若干环状的滑槽，滑槽内滑动安装有若干弹性的卡环，卡环的侧面上设有供电路嵌入的卡口；所述进气阀门、第一阀门和第二阀门均为直压式电磁阀，直压式电磁阀打开时的孔径小于等于5mm；还包括对比模块，所述对比模块包括能对气压进行检测的第二检测堵头和设置在流道模块内的第二检测流道，第二检测流道能与标准工件的空腔连通，第二检测堵头固定安装在第二检测流道靠近标准工件的一端上，且第二检测堵头位于标准工件的空腔内；所述第二检测堵头与处理器信号连接。

2.根据权利要求1所述的气密性检测装置，其特征在于，还包括泄气模块，所述泄气模块包括泄气堵头和设置在流道模块内的泄气流道，泄气流道的一端能与第一检测流道、第二检测流道或进气流道连通，且泄气堵头可拆卸安装在泄气流道的另一端上。

3.根据权利要求1所述的气密性检测装置，其特征在于，还包括第一阀门，所述第一阀门固定安装在进气流道与第一检测流道的连通处，第一阀门与处理器信号连接。

4.根据权利要求3所述的气密性检测装置，其特征在于，还包括第二阀门，所述第二阀门安装在进气流道与第二检测流道的连通处，第二阀门与处理器信号连接。

5.根据权利要求4所述的气密性检测装置，其特征在于，所述第一检测堵头和第二检测堵头组合成差压传感器，差压传感器与处理器信号连接。

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