CN110686841B - 一种双腔结构的气密性检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气密性检测技术领域，提供了一种双腔结构的气密性检测装置及检测方法。气密性检测装置包括壳体，壳体具有第一腔体和第二腔体；盖体，用于在气密性检测过程中与壳体的一端保持紧密接触；气源，用于向第一腔体和第二腔体内注入具有一定压力的气体；第一流量传感器和第二流量传感器，用于测量注入第一腔体和第二腔体的气体流量值；第一压力传感器和第二压力传感器，分别用于测量第一腔体和第二腔体内的气体压力值；以及移动装置，用于使壳体的上述一端和盖体能够相对彼此靠近或远离。本发明提供的一种气密性检测装置及检测方法，通过双腔结构，可以判断出检测装置自身是否存在泄漏，从而使检测装置具备了自检功能。

Description

一种双腔结构的气密性检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及气密性检测技术领域，具体涉及一种双腔结构的气密性检测装置及检测方法。

背景技术

气密性检测作为衡量产品密封性能的重要手段，广泛应用于电子产品生产行业。电子产品(例如手机、MP3播放器、平板电脑等)在使用过程中如果外部遇水或者内部某一部分由于受损发生导电液泄露，在气密性不好的情况下，水流和导电液会扩散至整个产品，造成产品无法使用。对厂家而言，电子产品的销量就会大幅度下降。因此，出厂前，在生产线上对产品作气密性检测是非常必要的。

随着现在电子信息技术的快速发展，电子产品零配件结构的尺寸越来越小，各个零配件之间的组合也越来越精密。这种尺寸越小，组合越精密的趋势对气密性检测装置提出了更高的要求。

然而现有的气密性检测装置不具备自检功能，无法排除由于检测装置自己存在泄露而导致检测任务失败的情况。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双腔结构的气密性检测装置及检测方法，使气密性检测装置具备自检功能。

根据本发明的一个方面，提供一种双腔结构的气密性检测装置，包括：壳体，被构造成具有第二腔体和围绕所述第二腔体的外围设置的第一腔体，所述壳体的一端敞口设置，所述第一腔体和所述第二腔体在所述壳体的所述一端处分别具有第一敞口和第二敞口；盖体，用于在气密性检测过程中与所述壳体的所述一端保持紧密接触，以使所述第一敞口和所述第二敞口与所述盖体连接起来形成密闭；气源，通过第一管路和第二管路分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，用于向所述第一腔体和所述第二腔体内注入具有一定压力的气体；第一流量传感器和第二流量传感器，分别设置在所述第一管路和所述第二管路上，分别用于测量注入所述第一腔体和所述第二腔体的气体流量值；第一压力传感器和第二压力传感器，分别用于测量所述第一腔体和所述第二腔体内的气体压力值；以及移动装置，用于使所述壳体的所述一端和所述盖体能够相对彼此靠近或远离；

根据所述第一流量传感器和所述第一压力传感器的测得值，以及所述环境下的温度补偿值，计算所述第一腔体的泄漏率，若泄漏率大于标准阈值，则代表所述第一腔体密封不正常，反之，则代表所述第一腔体密封正常；

所述第一腔体密封不正常时，若所述第一压力传感器的测得值与所述第二压力传感器的测得值相等，则表示所述第一腔体内泄漏，反之，则代表所述第一腔体外泄漏；

所述第一腔体密封正常时，根据所述第二流量传感器和所述第二压力传感器的测得值，计算所述第二腔体的泄漏率，若泄漏率大于标准阈值，则表示被检物体的泄漏率不合格，反之，则表示所述被检物体的泄漏率合格，所述被检物体的泄漏率合格时，再根据所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的测得值，以及所述环境下的温度补偿值，计算压力-时间或流量-时间的泄露曲线，求解所述被检物体的泄漏率。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统包括：采集模块，用于采集所述第一流量传感器、所述第二流量传感器、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测得的数据；计算模块，用于计算和分析所测得的上述数据，以得到被检物体的泄漏率；执行模块，用于向外部硬件设备发出动作执行命令；以及显示模块，至少用于显示所述被检物体的泄漏率。

进一步地，所述壳体的所述一端为下端，所述壳体与所述移动装置连接，所述盖体沿横向设置在所述壳体的下方。

进一步地，所述盖体上开设有第一进气孔和第二进气孔，所述第一管路穿过所述第一进气孔与所述第一腔体连通，所述第二管路穿过所述第二进气孔与所述第二腔体连通。

进一步地，所述壳体的下表面和/或所述盖体的上表面设置有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件用于对所述第一腔体进行密封，所述第二密封件用于对所述第二腔体进行密封。

根据本发明的第二方面，提出了一种气密性检测方法，用于所述气密性检测装置，所述方法包括以下步骤：

将被检物体放置到所述壳体内或所述盖体上，通过所述移动装置使所述壳体和所述盖体相互靠近，以使所述被检物体位于所述第二腔体内，且所述第一腔体和所述第二腔体保持密闭；

气源通过所述第一管路和所述第二管路分别向所述第一腔体和所述第二腔体内注入具有一定压力的气体；

第一流量传感器和第二流量传感器分别测量注入所述第一腔体和所述第二腔体内的气体流量值；

第一压力传感器和第二压力传感器分别测量所述第一腔体和所述第二腔体内的气体压力值；

当第一流量传感器和/或第一压力传感器的检测值超过预设值时，所述气源停止向所述第一腔体内供气，所述第一腔体进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

当第二流量传感器和/或第二压力传感器的检测值超过预设值时，所述气源停止向所述第二腔体内供气，所述第二腔体进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

在所述移动装置的作用下，所述壳体与所述盖体相互远离，所述被检物体进入下一道工序。

进一步地，所述第一腔体和所述第二腔体维持保压状态的时间小于3分钟。

本发明的有益效果：本发明提供的一种双腔结构的气密性检测装置，通过第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器和第二压力传感器，能实时测量注入第一腔体内的气体流量值和第一腔体内压力值。通过对上述气体的流量值和压力值，以及温度补偿值的计算分析，就可以判断出检测装置自身是否存在泄漏，从而使检测装置具备了自检功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A部的放大示意图；

图3为本发明中壳体的结构示意图；

图4为本发明的流程示意框图；

附图标记：10-壳体、11-第一腔体、111-第一压力传感器、112-第一密封槽、113-第一密封件、114-第一进气孔、115-第一敞口、12-第二腔体、121-第二压力传感器、122-第二密封槽、123-第二密封件、124-第二进气孔、125-第二敞口、20-盖体、30-气源、31-第一管路、311-第一流量传感器、312-第一截止阀、32-第二管路、321-第二流量传感器、322-第二截止阀、40-控制系统、50-被检物体。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，本发明提供一种双腔结构的气密性检测装置，包括壳体10、盖体20、气源30、第一流量传感器311、第二流量传感器321、第一压力传感器111和第二压力传感器121，以及移动装置(附图未画出)。

壳体10被构造成具有第二腔体12和围绕第二腔体12的外围设置的第一腔体11，壳体10的一端敞口设置，第一腔体11和第二腔体12在壳体10的上述一端处分别具有第一敞口115和第二敞口125。

盖体20，用于在气密性检测过程中与壳体10的一端保持紧密接触，以使第一敞口115和第二敞口125与盖体20连接起来形成密闭，便于后续对被检物体50进行气密性检测。

第一流量传感器311和第二流量传感器321，分别设置在第一管路31和第二管路32上，分别用于测量注入第一腔体11和第二腔体12的气体流量值，第一流量传感器311和第二流量传感器321分别与控制系统40电连接；

气源30，优选气源30为空气压缩机，空气压缩机将空气压缩后，能通过第一管路31和第二管路32分别稳定地向第一腔体11和第二腔体12注入具有一定压力的气体，第一管路31和第二管路32上分别设置有第一截止阀312和第二截止阀322，第一截止阀312位于第一流量传感器311和气源30之间，第二截止阀322位于位于第二流量传感器321和气源30之间，分别用于控制通过第一管路31和第二管路32的气体流量。

第一压力传感器111和第二压力传感器121，分别用于测量第一腔体11和第二腔体12内的气体压力值，第一压力传感器111和第二压力传感器121分别与控制系统40电连接；以及

移动装置，优选为气缸，在气密性检测开始前用于使壳体10的上述一端和盖体20能够相对彼此靠近，并在气密性检测结束后彼此远离。

在一个实施例中，双腔结构的气密性检测装置还包括控制系统40，控制系统40包括：采集模块、计算模块、执行模块和显示模块。采集模块采集到第一流量传感器311、第二流量传感器321、第一压力传感器111和第二压力传感器121测得的数据后，会将上述数据送入计算模块进行计算分析。执行模块在进行气密性检测过程中的不同时间，会对外部硬件设备发出不同的动作执行命令，外部硬件设备包括移动装置、推送装置(附图未画出)、第一截止阀312和第二截止阀322。显示模块至少能显示被检物体50的泄漏率，便于使用者直接观察。控制系统40使整个气密性检测过程实现自动化，大大减少了人工参与，因此有利于提高企业的生产效率。

在一个实施例中，壳体10的远离第一敞口115和第二敞口125的一端与移动装置连接，盖体20沿横向设置在壳体10的下方。在进行气密性检测时，控制系统40会驱动推送装置将被检物体50推送到盖体20上，然后驱动移动装置使壳体10向下方移动，使壳体10与盖体20能紧密接触。气密性检测完成后，控制系统40驱动移动装置使壳体10向上方移动到极限位置，同时推送装置将被检物体50推离盖体20，使被检物体50进入生产线的下一道工序。推送装置和移动装置的相互配合，使整个气密性检测过程自动化程度更高，提高了整个气密性检测装置的检测效率。

在一个实施例中，盖体20上开设有第一进气孔114和第二进气孔124，第一管路31穿过第一进气孔114与第一腔体11连通，第二管路32穿过第二进气孔124与第二腔体12连通。将第一进气孔114和第二进气孔124开设在壳体10上，能更方便气源30向第一腔体11和第二腔体12注入具有一定压力的气体，同时也能简化整个气密性检测装置，降低成本。

在一个实施例中，优选在壳体10的下表面和盖体20的上表面上均开设有第一密封槽112和第二密封槽122，壳体10的下表面上的第一密封槽112和第二密封槽122上分别设置有第一密封件113和第二密封件123。优选上述两个密封件为O型密封圈，在壳体10和盖体20紧密接触的同时，O型密封圈会在压力作业下发生变形，使之分别填充第一密封槽112和第二密封槽122，使第一腔体11和第二腔体12的密闭效果更好，从而能使气密性检测装置的准确度更高。

图4为上述气密性检测装置的检测方法的流程示意框图，该方法包括以下步骤：

S10、将被检物体50放置到壳体10内或盖体20上，通过移动装置使壳体10和盖体20相互靠近，以使被检物体50位于第二腔体12内，且第一腔体11和第二腔体12保持密闭；

S20、气源30通过第一管路31和第二管路32分别向第一腔体11和第二腔体12内注入具有一定压力的气体；

S30、第一流量传感器311和第二流量传感器321分别测量注入第一腔体11和第二腔体12内的气体流量值；

S40、第一压力传感器111和第二压力传感器121分别测量第一腔体11和第二腔体12内的气体压力值；

S50、当第一流量传感器311和/或第一压力传感器111的检测值超过预设值时，气源30停止向第一腔体11内供气，第一腔体11进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

S60、当第二流量传感器321和/或第二压力传感器121的检测值超过预设值时，气源30停止向第二腔体12内供气，第二腔体12进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

S70、在移动装置的作用下，壳体10与盖体20相互远离，被检物体50进入下一道工序。

在步骤S50和S60中，若控制系统40未及时关闭第一截止阀312或第二截止阀322，则判断控制系统40故障，显示屏上显示系统故障。在步骤S50中，根据第一腔体11内气体的流量值和压力值，以及温度补偿值，粗计算第一腔体11的泄露率，若泄漏率大于标准阈值，则判断系统密封故障，同时控制系统40比较第一腔体11和第二腔体12内的气体压力值是否达到平衡，若达到平衡，则进一步判断故障原因为内泄露，显示屏上显示系统密封故障(内泄露)；若未达到平衡，则进一步判断故障原因为外泄露，显示屏上显示系统密封故障(外泄露)；若泄露率小于标准阈值，显示屏上显示系统密封正常。在步骤S60中，根据第二腔体12内气体的流量值和压力值，粗计算第二腔体12的泄漏率，若大于标准阈值，显示屏上显示被检物体50的泄漏率(不合格)，若小于标准阈值，则根据第一腔体11内的气压值和第二腔体12内的气压值，以及温度补偿值，计算压力-时间或流量-时间的泄露曲线，控制系统40内的计算模块求解被检物体50的泄漏率(补偿第一腔体11和第二腔体12的泄露)显示屏上显示被检物体50的泄漏率(合格)。上述气密性检测方法能够判断检测装置是否自身存在泄露，还能进一步判断检测装置是内泄漏或外泄露，实现自检功能，并且在计算被检物体50泄漏率时，能够补偿检测装置自身存在的泄露，使得到的被检物体50泄漏率的精度更高。

在一个实施例中，第一腔体11和第二腔体12维持保压状态的时间小于3分钟。检测装置在三分钟内已经能够较准确的测得被检物体50的泄漏率，因此保压时间小于3分钟能节省更多时间，便于对后续其它的被检物体50进行气密性检测，提高了企业生产线的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：包括：

壳体(10)，被构造成具有第二腔体(12)和围绕所述第二腔体(12)的外围设置的第一腔体(11)，所述壳体(10)的一端敞口设置，所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)在所述壳体(10)的所述一端处分别具有第一敞口(115)和第二敞口(125)；

盖体(20)，用于在气密性检测过程中与所述壳体(10)的所述一端保持紧密接触，以使所述第一敞口(115)和所述第二敞口(125)与所述盖体(20)连接起来形成密闭；

气源(30)，通过第一管路(31)和第二管路(32)分别与所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)连通，用于向所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)内注入具有一定压力的气体；

第一流量传感器(311)和第二流量传感器(321)，分别设置在所述第一管路(31)和所述第二管路(32)上，用于测量注入所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)的气体流量值；

第一压力传感器(111)和第二压力传感器(121)，分别用于测量所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)内的气体压力值；以及

移动装置，用于使所述壳体(10)的所述一端和所述盖体(20)能够相对彼此靠近或远离；

根据所述第一流量传感器(311)和所述第一压力传感器(111)的测得值，以及环境下的温度补偿值，计算所述第一腔体(11)的泄漏率，若泄漏率大于标准阈值，则代表所述第一腔体(11)密封不正常，反之，则代表所述第一腔体(11)密封正常；

所述第一腔体(11)密封不正常时，若所述第一压力传感器(111)的测得值与所述第二压力传感器(121)的测得值相等，则表示所述第一腔体(11)内泄漏，反之，则代表所述第一腔体(11)外泄漏；

所述第一腔体(11)密封正常时，根据所述第二流量传感器(321)和所述第二压力传感器(121)的测得值，计算所述第二腔体(12)的泄漏率，若泄漏率大于标准阈值，则表示被检物体(50)的泄漏率不合格，反之，则表示所述被检物体(50)的泄漏率合格，所述被检物体(50)的泄漏率合格时，再根据所述第一压力传感器(111)和所述第二压力传感器(121)的测得值，以及所述环境下的温度补偿值，计算压力-时间或流量-时间的泄漏 曲线，求解所述被检物体(50)的泄漏率。

2.根据权利要求1所述的一种双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：还包括控制系统(40)，所述控制系统(40)包括：

采集模块，用于采集所述第一流量传感器(311)、所述第二流量传感器(321)、所述第一压力传感器(111)和所述第二压力传感器(121)测得的数据；

计算模块，用于计算和分析所测得的上述数据，以得到被检物体(50)的泄漏率；

执行模块，用于向外部硬件设备发出动作执行命令；以及

显示模块，至少用于显示所述被检物体(50)的泄漏率。

3.根据权利要求1所述的一种双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：所述壳体(10)的所述一端为下端，所述壳体(10)与所述移动装置连接，所述盖体(20)沿横向设置在所述壳体(10)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：所述盖体(20)上开设有第一进气孔(114)和第二进气孔(124)，所述第一管路(31)穿过所述第一进气孔(114)与所述第一腔体(11)连通，所述第二管路(32)穿过所述第二进气孔(124)与所述第二腔体(12)连通。

5.根据权利要求1所述的一种双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：所述壳体(10)的下表面和/或所述盖体(20)的上表面设置有第一密封件(113) 和第二密封件(123)，所述第一密封件(113)用于对所述第一腔体(11)进行密封，所述第二密封件(123)用于对所述第二腔体(12)进行密封。

6.一种气密性检测方法，应用于权利要求1-5任一项所述的双腔结构的气密性检测装置，其特征在于：包括以下步骤：

将被检物体(50)放置到所述壳体(10)内或所述盖体(20)上，通过所述移动装置使所述壳体(10)和所述盖体(20)相互靠近，以使所述被检物体(50)位于所述第二腔体(12)内，且所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)保持密闭；

气源(30)通过所述第一管路(31)和所述第二管路(32)分别向所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)内注入具有一定压力的气体；

第一流量传感器(311)和第二流量传感器(321)分别测量注入所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)内的气体流量值；

第一压力传感器(111)和第二压力传感器(121)分别测量所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)内的气体压力值；

当第一流量传感器(311)和/或第一压力传感器(111)的检测值超过预设值时，所述气源(30)停止向所述第一腔体(11)内供气，所述第一腔体(11)进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

当第二流量传感器(321)和/或第二压力传感器(121)的检测值超过预设值时，所述气源(30)停止向所述第二腔体(12)内供气，所述第二腔体(12)进入保压状态，并维持一定时间的保压状态；

在所述移动装置的作用下，所述壳体(10)与所述盖体(20)相互远离，所述被检物体(50)进入下一道工序。

7.根据权利要求6所述的一种气密性检测方法，其特征在于：所述第一腔体(11)和所述第二腔体(12)维持保压状态的时间小于3分钟。

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