CN110530584A - 一种防水透气膜密封性能自动化测试方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封性检测设备技术领域，具体地涉及一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，将真空室拆成第一真空室和第二真空室，并且在第一真空室增加漏水检测仪，检测产品有无泄漏，实现泄漏预先判定，避免发生泄漏时，液体灌入压力传感器中，造成仪器损坏；对真空室和压强合理计算和设计，保证当两真空室之间的阀门打开后，使用差压传感器提高测试灵敏度和测试极限能力，真空室的压强小于2kPa，可以保证泄漏的水滴快速蒸发；通过对第一真空室的结构设计，增加了自动排水功能，实现自动化操作，便于实现产线量产测试要求。

Description

一种防水透气膜密封性能自动化测试方法和设备

技术领域

本发明涉及密封性检测设备技术领域，具体地涉及一种防水透气膜密封性能自动化测试方法和设备。

背景技术

随着科技的发展，3C类产品诸如运动手环，智能手表，蓝牙遥控器，无线耳机等电子产品受到消费者的广泛青睐。此类产品因为使用场合的特殊性，对产品的防水性能也提出了较高的要求。因此，需要为产品预留泄压孔、传声器孔等，通过在这些孔内部粘贴防水透气膜来保证其既可以防水，同时与外界通气，实现维持压力平衡和语音传导的功能。针对防水透气膜的检侧，一种检测方法是将待防水透气膜的产品组装成成品，然后进行投水实验。但是这个方法效率比较低，同时对于大漏，即泄露孔孔径大于500μm的产品，水泄漏到产品内部，造成产品损坏，不具有可维修性。另外一种检测方法是使用气体流量法测试防水透气膜的气体流量。但是此种方法，分辨率太低，无法检测微克级别，即泄露孔孔径小于100μm的泄漏。目前有中国专利CN201810843864公开了一种液体渗漏检测设备和方法，可以实现对微克级别的泄漏的检测，但是此专利没有解决大漏后液体灌入仪器的问题，不利于产线的自动化测试，同时存在损坏仪器的危险。为解决以上问题，本发明提出了一种防水透气膜密封性能自动化测试方法和设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防水透气膜密封性能自动化测试方法和设备，通过增加漏水检测功能，实现泄漏预先判定，避免泄漏时水灌入仪器造成仪器损坏；通过增加自动排水功能，实现自动化操作，便于实现产线量产测试要求。

根据道尔顿蒸发定律W＝C(E-e)/p水面的蒸发速率与水面的压强值成反比。经过验证常温下压强小于2kPa的真空环境下液态水会快速蒸发，变成水蒸气。本发明利用这一原理，将待测防水透气膜的一侧抽真空，使泄漏到真空环境的水滴快速蒸发。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，包括以下步骤：

(1)将待测防水透气膜上下表面通过工装组件封堵，形成第一真空室和水腔，所述第一真空室通过带有第六阀门的管路A与第二真空室连接，所述第一真空室与漏水检测仪连接，第二真空室与差压传感器连接；

(2)将水腔注水，在待测防水透气膜的表面形成一层液体密封层；

(3)向水腔内注入高压气体，通过漏水检测仪检测有无泄漏；若有泄漏，结束测试，若无泄漏，则执行步骤(4)；

(4)将第一真空室抽至绝对压力值为P1的真空，通过漏水检测仪检测此时有无泄漏；若有泄漏，结束测试；若无泄漏，则执行步骤(5)；

(5)将第二真空室抽至压力值为P2的真空，然后将第六阀门打开，经过时间t3后，记录此时差压传感器的压强值p₀经过时间t4后，记录差压传感器的压强值p₁；

(6)比较差压传感器的压差值△P＝p₁-p₀，若△P大于预设压差值，则产品不合格，若△P不大于预设压差值，则产品合格。

作为优选，所述第一真空室的体积为V1，第二真空室的体积为V2，满足公式P1×V1+P2×V2<P0×(V1+V2)和公式V2:V1≥7，其中P0＝2kPa。

作为优选，所述的预设压差值为两个压强值形成的区间或一个压强值。

一种用于实现所述的防水透气膜密封性能自动化测试方法的密封性检测设备，包括工装组件、漏水检测仪和差压传感器；所述工装组件用于封堵所述待测防水透气膜上下表面，形成第一真空室和水腔，所述第一真空室通过带有第六阀门的管路A与第二真空室连接，所述第一真空室与漏水检测仪连接，第二真空室与差压传感器连接。

作为优选，所述的第一真空室内壁为弧形，内壁一侧开设有排水口，且排水口的方向为沿第一真空室内部向第一真空室外部斜向上设置。

作为优选，所述工装组件包括工装座和工装盖，待测胶粘组合件放置在所述工装座上，所述工装盖扣合在待测胶粘组合件上，所述工装座与待测胶粘组合件一侧形成第一真空室，所述工装盖与待测胶粘组合件另一侧形成第二真空室。

作为优选，所述第二真空室通过管路B与真空发生器连接，管路B上设置有第一阀门和第一压力计；第二真空室还与带有第九阀门的管路C连接。

作为优选，所述漏水检测仪设置在管路J上，管路J上还设置有第七阀门，漏水检测仪位于第七阀门和第一真空室之间；所述水腔通过管路E和管路F分别与注水口、出水口连接；所述管路E上设置有第四阀门；管路F上设置有第五阀门。

作为优选，所述管路E通过管路G与气源连接；管路E上设置有第三阀门，第三阀门与管路E之间设置有第三压力计，用于控制施加在水面上的压力。

作为优选，所述第一真空室通过管路D与管路B连接，管路D上设置有第二阀门，第二阀门与管路B之间设置有第二压力计；用于控制第一真空室的真空度。

作为优选，所述的管路D和管路G之间设置有管路H，管路H上设置有第八阀门；所述第三阀门位于管路E与管路H之间；第二阀门位于管路H与管路B之间；所述第四阀门位于注水口与管路G之间。

作为优选，靠近真空发生器的一侧设置有第一过滤器，靠近气源的一侧设置有第二过滤器。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：本发明将真空室拆成第一真空室和第二真空室，并且在第一真空室增加漏水检测仪，检测产品有无泄漏，实现泄漏预先判定，避免发生泄漏时，液体灌入压力传感器中，造成仪器损坏；第一真空室和第二真空室满足公式P1×V1+P2×V2<P0×(V1+V2)和公式V2:V1≥7，其中P0＝2kPa，可以保证当两真空室之间的阀门打开后，真空室的压强小于2kPa，可以保证泄漏的水滴快速蒸发；本发明可以避免泄漏到第一真空室的液滴在抽真空的过程中蒸发而被排出，降低微泄漏的检测极限；通过对第一真空室的结构设计，增加了自动排水功能，实现自动化操作，便于实现产线量产测试要求；对真空室和压强合理计算和设计，并且使用差压传感器提高测试灵敏度和测试极限能力；本发明能够适用于各种泄露程度的产品检测，特别是适用于泄露孔孔径大于500μm的大漏产品的检测，适用范围更广。

附图说明

图1为本发明的密封性能检测平台示意图；

图2为本发明的第二真空室内部结构示意图；

其中，气源1、水腔2、第一真空室3、第二真空室4、漏水检测仪5、差压传感器6、真空发生器7、第一压力计8、第二压力计9、第三压力计10、工装组件11、待测防水透气膜12、第一阀门13、第二阀门14、第三阀门15、第四阀门16、第五阀门17、第六阀门18、第七阀门19、第八阀门20、第九阀门21、管路A22、管路B23、管路C24、管路D25、管路E26、管路F27、管路G28、管路H29、管路J30、第一过滤器31、第二过滤器32、注水口33、出水口34、排水口35、进气口36、封堵口37、工装座110、工装盖111。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

本实施例涉及的一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，包括以下步骤：

(1)将待测防水透气膜12上下表面通过工装组件11封堵，形成第一真空室3和水腔2，所述第一真空室3通过带有第六阀门18的管路A22与第二真空室4连接，所述第一真空室3与漏水检测仪5连接，第二真空室4与差压传感器6连接；

(2)将水腔2注满水，在待测防水透气膜12的下表面形成一层液体密封层；

(3)向水腔2内注入高压气体，施加在水腔2内的水面上，通过漏水检测仪5检测有无泄漏；若有泄漏，结束测试，若无泄漏，则执行步骤(4)；

(4)将第一真空室3抽至绝对压力值为P1的真空，通过漏水检测仪5检测此时有无泄漏；若有泄漏，结束测试；若无泄漏，则执行步骤(5)；

(5)将第二真空室4抽至压力值为P2的真空，然后将第六阀门18打开，经过时间t3后，记录此时差压传感器6的压强值p₀经过时间t4后，记录差压传感器6的压强值p₁；

(6)比较差压传感器6的压差值△P＝p₁-p₀，若△P大于预设压差值，则产品不合格，若△P不大于预设压差值，则产品合格。

作为优选，所述第一真空室3的体积为V1，第二真空室4的体积为V2，满足公式P1×V1+P2×V2<P0×(V1+V2)和公式V2:V1≥7，其中P0＝2kPa。例如P1＝5kPa，P2＝1kPa，V2:V1＝7，或P1＝4kPa，P2＝1.2kPa，V2:V1＝8，或P1＝5.2kPa，P2＝1.3kPa，V2:V1＝10，本发明不对此进行限制。

作为优选，所述的预设压差值为两个压强值形成的区间或一个压强值。

作为优选，所述的差压传感器6的灵敏度为0.4×10-5ml/Pa，能够提高检测的灵敏度，降低温度变化对压强的影响。

本发明将真空室拆成第一真空室3和第二真空室4，并且在第一真空室3增加漏水检测仪5，检测产品有无泄漏，避免发生泄漏时，液体灌入压力传感器中，造成仪器损坏。

本发明为了保证泄漏到第一真空室3中水滴快速蒸发，第二真空室4与第一真空室3的体积V2:V1≥7，且满足公式P1×V1+P2×V2<P0×(V1+V2)，使得测试要求的真空室绝对压强需要小于2kPa，大大缩短了抽真空的时间。本发明还可以避免泄漏到第一真空室3的液滴在抽真空的过程中蒸发而被排出，降低微泄漏的检测极限。

本发明将真空室拆成两部分，同时通过第一阀门13、第六阀门18和第九阀门21维持第二真空室4始终处于真空环境，节约抽真空的时间。使用差压传感器6作为压强变化传感器，可以降低温度变化对压强的影响，同时差压传感器6灵敏度非常高，可以提高检测的灵敏度。

实施例二

一种用于实现实施例一所述的防水透气膜密封性能自动化测试方法的密封性检测设备，包括工装组件11、漏水检测仪5和差压传感器6；所述工装组件用于封堵所述待测防水透气膜的上下表面，形成第一真空室3和水腔2，所述第一真空室3通过带有第六阀门18的管路A22与第二真空室4连接，所述第一真空室3与漏水检测仪5连接，第二真空室4与差压传感器6连接。

作为优选，如图2所示，所述的第一真空室3内壁为弧形，内壁一侧开设有排水口35，且排水口35的方向为沿第一真空室3内部向第一真空室3外部斜向上设置，第一真空室3内壁底部开设有封堵口37，所述封堵口37能够完全覆盖待检测防水透气膜12的一侧表面；第一真空室3顶部开设有用于进出气体的进气口36；本发明对第一真空室3外壁结构不进行限制。

作为优选，所述工装组件11包括工装座110和工装盖111，待测胶粘组合件12放置在所述工装座110上，所述工装盖110扣合在待测胶粘组合件12上，所述工装座110与待测胶粘组合件12一侧形成第一真空室3，所述工装盖111与待测胶粘组合件12另一侧形成第二真空室4。本发明并不限制工装组件11必须由工装座110和工装盖111组成，也不限制工装座110和工装盖111的结构，只要能够在待测胶粘组合件12的两侧分别形成第一真空室3和第二真空室4即可。

作为优选，所述第二真空室4通过管路B23与真空发生器7连接，管路B23上设置有第一阀门13和第一压力计8；第二真空室4还与带有第九阀门21的管路C24连接。

作为优选，所述漏水检测仪5设置在管路J30上，管路J30上还设置有第七阀门19，漏水检测仪5位于第七阀门19和第一真空室3之间；所述水腔2通过管路E26和管路F27分别与注水口33、出水口34连接；所述管路E26上设置有第四阀门16；管路F27上设置有第五阀门17，通过打开第四阀门16和第七阀门19将水注满水腔2。

作为优选，所述管路E26通过管路G28与气源1连接；管路E26上设置有第三阀门15，第三阀门15与管路E26之间设置有第三压力计10，用于控制施加在水面上的压力。

作为优选，所述第一真空室3通过管路D25与管路B23连接，管路D25上设置有第二阀门14，第二阀门14与管路B23之间设置有第二压力计9；用于控制第一真空室3的真空度。

作为优选，所述的管路D25和管路G28之间设置有管路H29，管路H29上设置有第八阀门20；所述第三阀门15位于管路E26与管路H29之间；第二阀门14位于管路H29与管路B23之间。

作为优选，所述的第四阀门16位于注水口33与管路G28之间。

作为优选，靠近真空发生器7的一测设置有第一过滤器31，靠近气源1的一测设置有第二过滤器32。

本实施例所述的密封性检测设备，实现所述防水透气膜密封性能自动化测试方法的步骤为：

(1)将待测防水透气膜12上下表面通过工装封堵，形成第一真空室3和水腔2，所述第一真空室3通过带有第六阀门18的管路A22与第二真空室4连接，所述第一真空室3与漏水检测仪5连接，第二真空室3与差压传感器6连接；将第一阀门13至第八阀门20关闭；

(3)打开第四阀门16和第七阀门19，通过注水口33将水注满水腔2中，在待测防水透气膜12的下表面形成一层液体密封层，关闭第四阀门16；

(4)打开第三阀门15，通过气源1将压强为P1的气施加在水面上，气体压强由第三压力计10设定，通过漏水检测仪5检测有无泄漏，若有泄漏，结束测试；然后打开第五阀门17将水腔2中的水在压力P1的作用下排出，等待时间t1后打开第七阀门19和第八阀门20，将第一真空室3中的水吹出，等待时间t2后关闭第八阀门20和第五阀门17，工装复位取出产品；若无泄漏，则执行步骤(5)；

(5)关闭第七阀门19，打开第二阀门14，使用真空发生器7将第一真空室3抽成真空，由第二压力计9设定抽成真空的绝对压力为P1＝5kPa；然后关闭第二阀门14，通过漏水检测仪5检测此时有无泄漏，若有泄漏，结束测试；然后打开第五阀门17将水腔2中的水在压力P1的作用下排出，等待时间t1后打开第七阀门19和第八阀门20，将第一真空室3中的水吹出，等待时间t2后关闭第八阀门20和第五阀门17，工装复位取出产品；若无泄漏，则执行步骤(6)；

(6)打开第一阀门13将第二真空室4抽成真空，真空室的压强由第一压力计8设定，设定真空度P2＝1kPa，关闭第一阀门13；然后将第六阀门18打开，经过时间t3后，记录此时差压传感器6的压强值p₀，经过时间t4后，记录差压传感器6的压强值P₁；关闭第六阀门18；打开第五阀门17，将水腔2中的水排出；然后关闭第五阀门17；

(9)比较差压传感器6的压差值△P＝P₁-P₀。若△P大于预设值，则判断产品不合格，若△P不大于预设值，则判断产品合格。

本发明将第一真空室3的内壁做成一个弧形，并且将排水口35做成斜向上方，当具有一定速度的气体进入真空室之后，会形成湍流效应，造成内部受力不均匀，撞击水滴后，使水滴发生运动，带动水滴通过排水口35将水排出。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将待测防水透气膜上下表面通过工装组件封堵，形成第一真空室和水腔，所述第一真空室通过带有第六阀门的管路A与第二真空室连接，所述第一真空室与漏水检测仪连接，第二真空室与差压传感器连接；

(2)将水腔注水，在待测防水透气膜的表面形成一层液体密封层；

(3)向水腔内注入高压气体，通过漏水检测仪检测有无泄漏；若有泄漏，结束测试，若无泄漏，则执行步骤(4)；

(4)将第一真空室抽至绝对压力值为P1的真空，通过漏水检测仪检测此时有无泄漏；若有泄漏，结束测试；若无泄漏，则执行步骤(5)；

(5)将第二真空室抽至压力值为P2的真空，然后将第六阀门打开，经过时间t3后，记录此时差压传感器的压强值p₀经过时间t4后，记录差压传感器的压强值p₁；

(6)比较差压传感器的压差值△P＝p₁-p₀，若△P大于预设压差值，则产品不合格，若△P不大于预设压差值，则产品合格。

2.根据权利要求1所述的一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，其特征在于：所述第一真空室的体积为V1，第二真空室的体积为V2，满足公式P1×V1+P2×V2<P0×(V1+V2)和公式V2:V1≥7，其中P0＝2kPa。

3.根据权利要求1所述的一种防水透气膜密封性能自动化测试方法，其特征在于：所述的预设压差值为两个压强值形成的区间或一个压强值。

4.一种用于实现如权利要求1-3中任一项所述的防水透气膜密封性能自动化测试方法的密封性检测设备，其特征在于：包括工装组件、漏水检测仪和差压传感器；所述工装组件用于封堵所述待测防水透气膜上下表面，形成第一真空室和水腔，所述第一真空室通过带有第六阀门的管路A与第二真空室连接，所述第一真空室与漏水检测仪连接，第二真空室与差压传感器连接。

5.根据权利要求4所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述的第一真空室内壁为弧形，内壁一侧开设有排水口，且排水口的方向为沿第一真空室内部向第一真空室外部斜向上设置。

6.根据权利要求4所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述工装组件包括工装座和工装盖，待测胶粘组合件放置在所述工装座上，所述工装盖扣合在待测胶粘组合件上，所述工装座与待测胶粘组合件一侧形成第一真空室，所述工装盖与待测胶粘组合件另一侧形成第二真空室。

7.根据权利要求4所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述第二真空室通过管路B与真空发生器连接，管路B上设置有第一阀门和第一压力计；第二真空室还与带有第九阀门的管路C连接。

8.根据权利要求4所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述漏水检测仪设置在管路J上，管路J上还设置有第七阀门，漏水检测仪位于第七阀门和第一真空室之间；所述水腔通过管路E和管路F分别与注水口、出水口连接；所述管路E上设置有第四阀门；管路F上设置有第五阀门。

9.根据权利要求8所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述管路E通过管路G与气源连接；管路E上设置有第三阀门，第三阀门与管路E之间设置有第三压力计，用于控制施加在水面上的压力；所述第一真空室通过管路D与管路B连接，管路D上设置有第二阀门，第二阀门与管路B之间设置有第二压力计；用于控制第一真空室的真空度。

10.根据权利要求9所述的一种密封性检测设备，其特征在于：所述的管路D和管路G之间设置有管路H，管路H上设置有第八阀门；所述第三阀门位于管路E与管路H之间；第二阀门位于管路H与管路B之间；所述第四阀门位于注水口与管路G之间。