CN109696284A - 测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测试装置及测试方法，所述测试装置用于测试一被测腔体的爆破性能，可获得例如腔体的爆破压力、密封性能、腔体强度的状况。所述测试装置至少包括气路、液路、增压泵、第一排液装置和第二排液装置。利用此测试装置进行测试时先完成排气过程再进行增压过程并使被测腔体爆破，可以避免在增压过程及爆破过程时被测腔体内混入空气影响测试结果的准确性。另外，在测试过程中，可以选择气液增压泵作为增压泵，并且可以采用水作为测试介质，避免了现有抗磨液压油作为测试介质时升温快容易产生油烟的问题。

Description

测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及测试装置及方法，特别涉及一种测试腔体爆破性能的装置及测试方法。

背景技术

在汽车、摩托车等车辆领域，均使用油泵为车辆供油，以实现车辆的运动以及液压系统的动作。通常油泵需要专门的油泵支架来支撑和固定，并且为了过滤掉油中的杂质，在油泵支架产品中还包括对油进行过滤的精滤器。当精滤器在工作时，其腔体内会充满燃油并承受一定的油压，如果密封失效，或者强度太低，会造成发动机无法供油，车辆无法启动等较为严重的安全事故。

通常精滤器组件是由上盖和托架两部分通过热板焊接而结合在一起，为了检验焊缝的密封性能以及强度，在生产过程中常采取抽检爆破的办法进行验证。目前在国际范围内，通用做法为采用抗磨液压油作为测试介质的一站式加压爆破装置进行爆破，以检验焊缝的密封性能以及精滤器的腔体的强度。

但是，发明人研究发现，目前使用的一站式加压爆破装置采用注入测试介质到被测腔体后即进行加压爆破的一站式方式会在被测腔体中混入大量空气，而导致实际的测试介质为空气和油性介质的混合物，影响对爆破实验结果的准确性判定；而使用油类材料作为测试介质也存在明显缺点，比如油类材料在多次实验之后很容易升温，一方面会产生油烟，对工作环境和人体有害，存在安全隐患，另一方面太高的温度下必须中止实验，降低工作效率。另外，目前使用的抗磨液压油价格昂贵，导致实验成本增加。而目前的一站式加压爆破装置的设计使其不可换用水作为测试介质，因为目前的一站式加压爆破装置为变频电机增压驱动完成产品爆破，设备内部有大量强电线路及其元器件，如果采用水做介质，有漏电等安全隐患，因此从安全角度出发，只能采用不可导电的抗磨液压油来作为介质。还有目前的一站式加压爆破装置结构庞大且笨重，占地面积需求很大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种测试装置及测试方法，解决现有的一站式加压爆破方式会在被测腔体中混入空气导致实验结果不可靠的问题。

本发明的另一目的是解决目前一站式加压爆破装置中油类材料作为测试介质升温快并且容易产生油烟的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种测试装置，用于测试一被测腔体的爆破性能，所述被测腔体具有入口端和出口端，所述测试装置包括：

液路，所述液路与一液源连接，所述液源提供液态的测试介质；

增压泵，所述液路经由所述增压泵连接所述被测腔体的入口端或出口端；

第一排液装置，所述第一排液装置与所述被测腔体的入口端连接；以及

第二排液装置，所述第二排液装置与所述被测腔体的出口端连接。

可选的，所述增压泵为气液增压泵，所述测试装置还包括一气路，所述气路与一气源连接，所述气路与所述气液增压泵连接。所述测试介质为水。

可选的，在所述增压泵与被测腔体之间的液路上还设置有压力传感器和流量传感器。所述第一排液装置和/或第二排液装置设置有阀门、压力传感器和流量传感器。

可选的，所述测试装置还包括控制系统，用于控制所述测试装置。

另一方面，本发明还提供了一种测试方法，用于测试一被测腔体的爆破性能，所述被测腔体具有入口端和出口端，所述入口端连接第一排液装置，所述出口端连接第二排液装置，包括顺次进行的排气过程、增压过程以及爆破过程；其中，

所述排气过程包括：关闭所述第一排液装置，打开所述第二排液装置，利用增压泵对测试介质施加一注入压强，使测试介质注入并充满所述被测腔体；

所述增压过程包括：关闭所述第一排液装置和所述第二排液装置，利用所述增压泵向所述被测腔体施加一持续增加的测试压强，同时监测所述第一排液装置和所述第二排液装置处的排液压力；

当所述排液压力开始降低时，停止增压过程，执行爆破过程，所述爆破过程包括：打开所述第一排液装置和所述第二排液装置，并测量流经所述第一排液装置和所述第二排液装置的测试介质的流速。

可选的，在所述排气过程中，所述测试介质经由第一分液路从所述入口端注入并充满所述被测腔体；在所述增压过程中，所述增压泵通过第二分液路从所述出口端向所述被测腔体施加所述测试压强。所述第一分液路和所述第二分液路通过一换向阀进行切换，并且当所述换向阀设置在第一档位时，所述第一分液路畅通，所述第二分液路关闭；以及，当所述换向阀设置在第二档位时，所述第一分液路关闭，所述第二分液路畅通。

可选的，在所述排气过程中，所述注入压强为1～2Bar。在所述排气过程中，所述测试介质向所述被测腔体内注入的速率大于从所述第二排液装置排出的速率。在所述排气过程中，当预定时间内从所述第二排液装置流出的测试介质的体积达到所述被测腔体的容积的1～2倍时，停止注入测试介质，则排气过程结束。

可选的，在所述增压过程中，所述测试压强的上升速率为0.1～2Bar/s，并且所述测试压强不超过200Bar。

可选的，所述增压泵为气液增压泵，所述测试介质为水。

本发明提供的测试装置，用于测试一具有入口端和出口端(即两通式)的被测腔体，所述测试装置包括液路、增压泵、第一排液装置以及第二排液装置，在用液态的测试介质测试被测腔体的爆破性能时，可以先排出被测腔体内残余的空气，可以提高测试结果的准确性。所述测试方法分阶段进行，其中在对充满测试介质的腔体进行增压过程和爆破过程前先进行排气过程，以便排出被测腔体中残余的空气，使得所得到的测试结果更为准确。

进一步的，本发明提供的测试装置及测试方法，利用气液增压泵进行测试，液源可以采用水作为测试介质，对环境和人体没有危害，并且可以提高工作效率。应用本发明提供的测试装置及测试方法，对于分析被测腔体的爆破性能从而得到产品质量和原材料本身的注塑质量有很大帮助。

附图说明

图1是本发明实施例的测试装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的测试方法的流程示意图。

附图说明：

100-测试装置；11-气路；12-液路；20-被测腔体；21-入口端；22-出口端；110-气源三联件；120-液体容器；121-液位传感器；122-加热器；123-增压泵；124-压力传感器；125-流量传感器；126-换向阀；127-第一排液装置；128-第二排液装置；开关部件-129。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的测试装置及测试方法作进一步详细说明。应该理解，本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有益效果。因此，以下描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

图1是本发明实施例一种测试装置100的概要图。测试装置100用来测试被测腔体20的例如爆破压力、密封性能、腔体强度等爆破性能，继而可以通过分析得到产品质量和原材料本身的注塑质量等状况。

所述被测腔体20为一密封结构，具有至少两个开口：入口端21和出口端22，即被测腔体20为两通式结构。本实施例中被测腔体20具体可以是用于汽车或摩托车中过滤燃料油的精滤器，所述精滤器通过热板焊接上盖和托架形成，为了测试焊接的密封性和强度性能利用此测试装置，本实施例中被测腔体20内部另外包括有由入口端21通向出口端22的单向阀门，入口端21和出口端22不完全等同。在本发明另一实施例中，被测腔体20也可以是其他需要测定爆破压力的被测物，例如汽车零部件中的利用超声波焊接形成的炭罐控制阀，发动机降温用的冷却水壶；在本发明又一实施例中，被测腔体20的入口端21和出口端22功能等同，是可以交换的。但本发明不局限于此描述。

测试装置100具有气路11(图1中表示为粗线)和液路12，二者分别连接于一气源PL1和液源PL2。所述液源PL2用以提供本实施例中所使用的液态的测试介质。

所述气源PL1经过例如气源三联件(F.R.L)110接入气路11，气源三联件(F.R.L)110将空气过滤器(F)、减压阀(R)和油雾器(L)三种气源处理元件组装在一起，用以气源净化过滤和调节至额定的气源压力。本实施例中经过气源三联件110后的气体为压缩空气。

液源PL2通过一液体容器120将测试介质接入所述液路12。提供用于测试装置100的测试介质，所述测试介质优选满足测试要求的挥发性低、不会被压缩的液体。

所述液体容器120具有液位传感器121和加热器122，液位传感器121监测液体容器120中液态的测试介质的液位，加热器122用以对测试介质进行加热，例如使本实施例中的测试介质例如水的温度保持在大约18～30度。

本实施例中测试装置100还包括增压泵123，所述增压泵123靠近液体容器120的位置与液路12连接，其作用是，增压泵123对测试介质施加注入压强，使得测试介质向被测腔体20方向移动，并充满被测腔体20。在所述增压泵123与被测腔体20之间的液路12上设置有压力传感器124和流量传感器125，用于监测经过增压泵123施加注入压强之后，液路12中的压力值和测试介质的流量和/或流速。

本实施例中增压泵123为气液增压泵。所述增压泵123与气路11相连接，气路11向增压泵123提供工作气体(本实施例为压缩空气)，通过一个二位五通气控换向阀，气液增压泵能够实现连续运行。本实施例中增压泵123的作用一方面是对从液体容器120流出的测试介质施加注入压强，使其注入被测腔体20，另一方面，测试介质的注入停止后，向被测腔体20施加测试压强。

需要说明的是，本实施例中增压泵123为气液增压泵，其原理类似于压力增压器，对大口径的空气驱动活塞施加一个很低的压力，当此压力作用于一个小面积活塞上时，产生一个高压。因此，可以不利用变频电机增压驱动，气液增压泵内部也没有大量强电线路及其元器件，因而可以采用水做介质。本实施例中测试介质为普通工业用途的水，在本发明的其他实施例中，测试介质也可以是其他水基液体材料，或者是具有化学稳定性的水溶液，但本发明不限于此。本实施例中，测试介质不受现有的一站式加压爆破装置中必须使用抗磨液压油作为测试介质的限制，可以选择与现有抗磨液压油相比，具有多种优势如升温速度较慢、挥发性低、价格低等的液体作为测试介质，以便降低油烟和高温对测试环境和工作效率、以及降低工艺成本。

本实施例中，所述液路12通向被测腔体20时，在增压泵123与被测腔体20之间可分为第一分液路和第二分液路，所述第一分液路通向所述入口端21，所述第二分液路通向出口端22，第一分液路和第二分液路的选择可通过一换向阀126进行切换，本实施例中换向阀126为一三通换向阀，具体包括第一档位和第二档位，当所述换向阀126设置在第一档位时，所述第一分液路畅通，第二分液路被关闭。

本实施例中的测试装置100还包括第一排液装置127和第二排液装置128，所述第一排液装置127和第二排液装置128分别与所述被测腔体20的入口端21和出口端22连接，另外所述气路11也与换向阀126、第一排液装置127和第二排液装置128连接以进行压力调节。

优选实施例中，所述第一排液装置127和第二排液装置128均包括阀门(未示出)、压力传感器和流量传感器(未示出)。其中，阀门可用于打开或关闭所述第一排液装置125和第二排液装置126；流量传感器用于测量流经第一排液装置127和第二排液装置128的测试介质的流量或流速，所述压力传感器用于测试流经第一排液装置125和/或第二排液装置126的测试介质的压强。

为了更好的对测试装置100中的气路11、液路12以及配置于气路11和液路12的各个部件进行开关控制，在测试装置100中还可设置多个开关部件129，开关部件129具体可以是两位五通电磁阀。

所述测试装置100还包括一控制系统(未示出)，具体可以包括一PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制系统，所述控制系统可以对测试装置100的各部件如气源PL1、液源PL2、增压泵123、压力传感器124、流量传感器125、换向阀126、第一排液装置127、第二排液装置128、开关部件129等功能模块进行数据采集和电气控制。

在本发明的其他实施例中，在测试装置中100中还可以增加其他的控制和/或测试部件，或者对本实施例测试装置100中部件以相同或类似功能的部件替换。

本实施例还介绍一种测试方法，用于测试被测腔体20的密封性和/或腔体强度等性能。图2是本发明实施例的测试方法的流程示意图。所述测试方法可利用上述测试装置100，如图2所示，主要包括顺次进行的以下步骤：

S1：排气过程，所述排气过程包括，关闭第一排液装置127，打开第二排液装置128，利用增压泵123对测试介质施加一注入压强，使测试介质注入并充满被测腔体20；

S2：增压过程，所述增压过程包括，关闭第一排液装置127和第二排液装置128，利用增压泵123在入口端21或出口端22向所述被测腔体20施加一持续增加的测试压强，同时监测第一排液装置127和第二排液装置128处的排液压力；以及，

S3：爆破过程，所述爆破过程包括，当所述排液压力开始降低时，停止增压过程，打开第一排液装置127和第二排液装置128，测量流经第一排液装置127和第二排液装置128的测试介质的流速。

本实施例中，所述液路12通向被测腔体20时，在增压泵123与被测腔体20之间可分为第一分液路和第二分液路，所述第一分液路通向所述入口端21，所述第二分液路通向出口端22，第一分液路和第二分液路的选择可通过一换向阀126进行切换，本实施例中换向阀126为一三通换向阀，具体包括第一档位和第二档位，当所述换向阀126设置在第一档位时，所述第一分液路畅通，第二分液路被关闭，液路12中经过增压泵123施加注入压强的测试介质从入口端21通向被测腔体20；当所述换向阀126设置在第二档位时，所述第一分液路关闭，第二分液路畅通，液路12中经过增压泵123施加测试压强的测试介质从出口端22通向被测腔体20。本实施例中被测腔体20为一内部包括单向阀门的两通式腔体，则将所述换向阀126设置在第一档位即可。在本发明另一实施例中，被测腔体20为其他结构的两通式腔体，则换向阀126也可以设置在第二档位。

具体来说，步骤S1的主要目的是使测试介质充满被测腔体20，以及排空被测腔体20中的残余空气。首先，设置换向阀126为第一档位，关闭第一排液装置127，开启第二排液装置128，使得液路12的流动方向为第一端口21向第二端口22。液体容器120中的测试介质经过增压泵123(本实施例中为气液增压泵)施加注入压强，向被测腔体20内缓慢注入测试介质(本实施例中为水)。增压泵123施加于测试介质的注入压强大约1～2Bar，当被测腔体20中充满测试介质之后，继续注入测试介质，使得被测腔体20内的液体压力为线性增加，此压力上升的曲率误差小于等于压力表满量程的1％。在本发明的其他实施例中，被测腔体20内的液体压力也可以依其他方式增加。当被测腔体20中的液体压力逐渐上升过程中，被测腔体20中的空气被排出，需要说明的是，在第二排液装置128处，测试介质以小于注入被测腔体20的速率排出，此外，被测腔体20内的残余空气也从第二排液装置128处排出。

优选方案中，在第二排液装置128的排出端，装有流量传感器，本领域技术人员可以理解的是，通过此流量传感器的数值并经过简单的计算，可以得到从第二排液装置128一定时间t流出的测试介质的体积V的数值，当流出的测试介质的体积V约为被测腔体20容积的1～2倍(本实施例为1.5倍)时，停止排气过程，增压泵123停止对测试介质施加注入压强。

接着进行步骤S2，实施增压过程。关闭第一排液装置127和第二排液装置128，所述换向阀126设置于第二档位，使得第一分液路关闭，第二分液路畅通。利用增压泵123在出口端22向被测腔体20施加一测试压强，同时利用一控制系统(未示出)监测所述第一排液装置127和第二排液装置128处的排液压力。在本发明其他实施例中，增压泵123也可以在入口端21向被测腔体20施加一测试压强。

具体的，可以在步骤S1中的排气过程停止之后，延时约1～3秒，再开始增压过程。本实施例中增压泵123以不超过200Bar的数值对被测腔体20施加测试压强，所述测试压强满足线性上升曲线，曲线斜率也即压力上升速率大约在0.1Bar/s-2Bar/s范围，测试介质的流量小于0.05L/s。所述排液压力具体可以由设置于第一排液装置127和第二排液装置128的压力传感器(未示出)测定。

当测试压强不断增加，被测腔体20的腔壁承受越来越大的压力，直至发生爆破。

然后进行步骤S3，当监测到的排液压力开始明显降低时，停止增压过程，打开位于第一排液装置127和第二排液装置128的阀门，测量通过所述阀门的测试介质的流速。

当爆破发生后，被测腔体20内的受压测试介质的压力得到释放，会流向第一排液装置127和第二排液装置128。当监测到的排液压力即在第一排液装置127和第二排液装置128设置的压力传感器的液压值开始降低时，会将此变化反映到控制系统，随后控制系统发出指令，打开第一排液装置127和第二排液装置128，此时可以通过设置于第一排液装置127和第二排液装置128的流量传感器(未示出)获得测试介质的流速，进一步判定被测腔体20是否已经爆破。

通过对爆破发生后测试介质的流速进行分析和比较，可以获得被测腔体20的密封性和腔体强度的状况。

处于安全防护考虑，本实施例的测试装置100至于一安全空间内(尤其在增压过程中)，安全空间的开口例如一安全门应处于锁定密封状态，并且设定在安全门开启的情况测试装置不能启动或过程停止。另外，测试装置100可以配备急停系统，例如在控制端设置急停按钮，当按下急停按钮时，第一排液装置127和第二排液装置128打开，使得被测腔体20内在很短时间内即恢复到大气状态。

综上所述，本实施例提供了一种测试装置及测试方法，所述测试装置100用于测试一被测腔体20的性能，例如密封性和腔体的强度。所述测试装置100至少包括气路11、液路12、增压泵123、第一排液装置127和第二排液装置128。所述测试装置100可以采用气液增压泵作为增压泵123，并且采用水作为测试介质，避免了油类介质升温快容易有油烟的问题，对环境和人体几乎没有危害，并且可以提高爆破实验的工作效率。另外，利用此测试装置100进行测试的方法包括排气过程和增压过程，使得对充满测试介质的被测腔体20进行增压时，被测腔体20中几乎不存在残余空气，因而得到的爆破结果更为真实可靠。同时该测试装置100对于占地面积需求很小。本发明所述的测试装置及测试方法不仅适用于上述精滤器的密封性和腔体强度测试，对于其他需要测定爆破压力的工件同样适用。

需要说明的是，本说明书中实施例的内容采用递进的方式描述，每部分内容重点说明的都是与其他内容的不同之处，各部分内容之间相同和相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (14)

1.一种测试装置，用于测试一被测腔体的爆破性能，所述被测腔体具有入口端和出口端，其特征在于，所述测试装置包括：

液路，所述液路与液源连接，所述液源提供液态的测试介质；

增压泵，所述液路经由所述增压泵连接所述被测腔体的入口端或出口端；

第一排液装置，所述第一排液装置与所述被测腔体的入口端连接；以及

第二排液装置，所述第二排液装置与所述被测腔体的出口端连接。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述增压泵为气液增压泵，所述测试装置还包括一气路，所述气路与一气源连接，所述气路与所述气液增压泵连接。

3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试介质为水。

4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，在所述增压泵与所述被测腔体之间的液路上还设置有压力传感器和流量传感器。

5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一排液装置和/或第二排液装置设置有阀门、压力传感器和流量传感器。

6.如权利要求1至5中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括控制系统，所述控制系统对所述液源、所述增压泵、所述第一排液装置和第二排液装置进行电气控制。

7.一种测试方法，用于测试一被测腔体的爆破性能，所述被测腔体具有入口端和出口端，其特征在于，所述入口端连接第一排液装置，所述出口端连接第二排液装置，所述测试方法包括顺次进行的排气过程、增压过程以及爆破过程；其中，

所述排气过程包括：关闭所述第一排液装置，打开所述第二排液装置，利用增压泵对测试介质施加一注入压强，使测试介质注入并充满所述被测腔体；

所述增压过程包括：关闭所述第一排液装置和所述第二排液装置，利用所述增压泵向所述被测腔体施加一持续增加的测试压强，同时监测所述第一排液装置和所述第二排液装置处的排液压力；

当所述排液压力开始降低时，停止增压过程，执行爆破过程，所述爆破过程包括：打开所述第一排液装置和所述第二排液装置，并测量流经所述第一排液装置和所述第二排液装置的测试介质的流速。

8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，在所述排气过程中，所述测试介质经由第一分液路从所述入口端注入并充满所述被测腔体；在所述增压过程中，所述增压泵通过第二分液路从所述出口端向所述被测腔体施加所述测试压强。

9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述第一分液路和所述第二分液路通过一换向阀进行切换，并且当所述换向阀设置在第一档位时，所述第一分液路畅通，所述第二分液路关闭；以及，当所述换向阀设置在第二档位时，所述第一分液路关闭，所述第二分液路畅通。

10.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，在所述排气过程中，所述注入压强为1～2Bar。

11.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，在所述排气过程中，向所述被测腔体内注入所述测试介质的速率大于从所述第二排液装置排出所述测试介质的速率。

12.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，在所述排气过程中，当预定时间内从所述第二排液装置排出的测试介质的体积达到所述被测腔体的容积的1～2倍时，停止注入测试介质，排气过程结束。

13.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，在所述增压过程中，所述测试压强的上升速率为0.1～2Bar/s，并且所述测试压强不超过200Bar。

14.如权利要求7至13中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述增压泵为气液增压泵，所述测试介质为水。