CN111982418A - 一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，涉及零件检测技术领域，为解决现有的如何实现快速定位漏孔的前提下提高气密测试精度的问题。所述工作台上端的两侧均固定设置有支撑板，所述支撑板的两侧均固定安装有液压杆，所述液压杆的一端设置有固定座，所述固定座之间设置有测试件，所述支撑板上端之间安装有丝杆，所述丝杆之间安装有活动块，所述活动块的下方安装有导轨，且导轨位于测试件的外部，所述导轨的内侧安装有滑动块，所述滑动块的内侧分别安装有加压喷头和雾化喷头，所述工作台的一侧设置有气泵，其实现了在快速定位漏孔的前提下提高气密测试的精度。

Description

一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具

技术领域

本发明涉及零件检测技术领域，具体为一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具。

背景技术

汽车作为我们日常出行的重要交通工具，它的安全性一直都是消费者和厂家非常看重的，汽车零件的密封性是关系着汽车的安全行驶。有的时候因为零部件的漏洞可能会造成巨大的安全患，特别是具有容腔的气缸以及各种密封管道，因此需要对零件进行气密性测试，是厂家在产品出厂前做的最后的一道安全保障。

在气密性测试中，目前比较主流的气密性检测方法多为气泡法，气泡法是将零件浸入水中，充入压缩空气，然后在一定时间内收集从中泄漏出来的气泡以测出泄漏量，能直接观察到泄漏的部位和泄漏情况。

但是，由于事先不知道零件泄漏的部位和几处泄漏，难以收集全气泡，影响测量的准确性；其次，对于体积大、笨重、外表面复杂的零件，气泡附着于零件底部和褶皱处而不易观察；测试完后需要对零件进行清扫干燥处理，无法实现自动、定量测漏，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具。

发明内容

发明目的：在于提供一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，以解决上述背景技术中提出的如何实现快速定位漏孔的前提下提高气密测试精度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，包括工作台，所述工作台上端的两侧均固定设置有支撑板，所述支撑板的两侧均固定安装有液压杆，且液压杆延伸至支撑板的内侧，所述液压杆的一端设置有固定座，且固定座与液压杆焊接固定，所述固定座之间设置有测试件，所述支撑板上端之间安装有丝杆，且丝杆安装有两个，所述丝杆之间安装有活动块，所述活动块的下方安装有导轨，且导轨位于测试件的外部，所述导轨的内侧安装有滑动块，所述滑动块的内侧分别安装有加压喷头和雾化喷头，所述工作台的一侧设置有气泵，所述气泵的上端密封固定有进气管，其实现了在快速定位漏孔的前提下提高气密测试的精度。

在进一步的实施例中，所述支撑板的一侧安装有伺服电机，且伺服电机与支撑板通过螺栓固定，所述伺服电机的输出轴与丝杆的一端通过传动机构传动连接，且丝杆的另一端与支撑板通过轴承转动连接，所述活动块与丝杆相适配，在丝杆与活动块的配合下，令导轨在测试件外部进行水平移动。

在进一步的实施例中，所述导轨的上端与活动块通过螺丝固定，所述滑动块与导轨相适配，所述工作台后端的一侧分别设置有水箱和火棉胶箱，所述水箱和火棉胶箱的一侧均安装有加压泵，且水箱和火棉胶箱分别与加压泵通过管道连接，所述水箱一侧加压泵的输出端与加压喷头通过输送管密封固定，所述火棉胶箱一侧加压泵的输出端与雾化喷头通过输送管密封固定，通过这种方式，测试人员能够迅速发现漏气位置并根据气泡的大小判断漏孔的大小，以灵活的方式解决了对漏气位置不易定位的问题，同时在水箱与加压喷头的配合下，能够对薄膜进行清理。

在进一步的实施例中，所述工作台后端的中间位置处设置有支撑座，所述支撑座的上端安装有加热装置，且加热装置安装有两个，所述加热装置内部的前端均安装有电热丝，且电热丝与加热装置固定连接，所述电热丝的后端安装有风机，且风机与加热装置通过螺丝固定，所述加热装置的出风端与测试件相对应，加热装置能够对经过检测测试件外部的薄膜进行加热，使其快速熔化，便于清理。

在进一步的实施例中，所述固定座的一侧分别设置有第一安装块和第二安装块，所述第一安装块与第二安装块分别与固定座通过螺纹连接，所述固定座的一侧设置有第一限位孔，所述第一安装块与第二安装块的一侧均设置有第二限位孔，所述第一限位孔的外部安装有定位销，且定位销穿过固定座分别延伸至第一安装块和第二安装块内部的第二限位孔中，所述第二安装块的一侧设置有进气孔，且进气孔与进气管密封固定，所述第二安装块的一侧固定安装有温度传感器，且温度传感器的一端延伸至第二安装块的内部，所述第二安装块的内部设置有通孔，且通孔与测试件相连通，通过这种设计，能够根据不同开口直径的测试件选用合适的安装块，灵活性得到提高。

在进一步的实施例中，所述第一安装块与第二安装块的上端均固定设置有密封塞，所述密封塞的外部设置有橡胶圈，橡胶圈设置有若干个，且橡胶圈依次分布，所述橡胶圈与密封塞固定连接，能够提高整体的连接密封性，避免测试过程中出现连接处漏气的情况。

在进一步的实施例中，所述进气管靠近气泵的一端固定安装有减压阀，所述减压阀的上方安装有气路阀门，所述进气管靠近支撑板的一端固定安装有直压传感器，所述直压传感器的一侧安装有流量传感器，流量传感器与直压传感器配合形成双重比对，从而提高了测试精准度。

在进一步的实施例中，所述工作台的上端设置有排渣槽，排渣槽能够对被水冲洗的火棉胶薄膜进行收集。

有益效果：1、本发明采用直压时的检测方法，对零件进行检测时，通过打开气路阀门和气泵，气泵将压缩空气通过进气管注入至测试件的内部，进气管外部的直压传感器能够对测试件内部的气体压力进行检测，当内部压力达到所预设值时，关闭气路阀门和气泵并保持一定的时间使其内部压力趋向稳定，通过在第二安装块的下端安装有温度传感器，由于压缩空气进入测试件内部的过程中，对测试件内部的空气产生挤压，分子间距缩小，使得它们之间的相互作用加剧，碰撞增强，气体分子动能增大，以热的形式释放出来，产生的热量能够增加测试过程中的不确定性，在稳定过程中，通过温度传感器能够对内部气体温度进行检测，当内部温度趋于常温值时，说明气体之间互相作用力下降，此时进入检测阶段，直压传感器记录当前的实时压力示值，检测一段时间后，再次读取实时压力示值并和此前记录的压力示值进行比较，若被测零件有泄漏，则两次压力的差值就是该测试件在检测周期内的压降，数值越大则表示测试件泄漏越严重，同时在直压传感器的后端安装有流量传感器，流量传感器能够对压缩空气的进气量进行记录，当检测完成后，通过开启气路阀门和减压阀，对测试件内部气体进行排出，流量传感器能够对排出空气进行记录，从而根据在限定时间内所获得进入与排出气体流量数据上进行分析，与直压传感器配合形成双重比对，从而提高了测试精准度，如果差值在允许范围内，则认为被测零件合格，反之，为不合格。

2、本发明通过采用喷涂火棉胶的方式来定位漏孔位置，当测试件在两个安装块之间安装完成后，启动伺服电机，伺服电机通过传动机构内部的同向齿轮同步传动于支撑板上端之间的两个丝杆，使得两个丝杆同步转动，而活动块与丝杆在摩擦力的作用下，将回转运动转化为直线运动，从而根据伺服电机的正反方向旋转，令活动块在丝杆的外部进行横向移动，而活动块的下方安装有导轨，且导轨位于测试件的外部，导轨上安装的滑动块，滑动块内部的V型滚轮能够在圆形导轨的外部执行圆周运动，通过在滑动块的侧端分别设置有加压喷头和雾化喷头，加压喷头与水箱相连接，雾化喷头与火棉胶箱相连接，通过开启加压泵，将火棉胶箱内部的火棉胶通过输送管加压输送至雾化喷头，随着活动块与滑动块的运动，火棉胶以雾化的形式喷涂于测试件的外部，当火棉胶接触至空气时，在测试件的表面形成一层薄膜，那么在检测气密性的过程中，当测试件漏孔发生漏气时，对相对应位置的薄膜产生挤压，从而在外部形成气泡，测试人员能够迅速发现漏气位置并根据气泡的大小判断漏孔的大小，通过这种设计，以灵活的方式解决了对漏气位置不易定位的问题。

3、本发明通过在第一安装块和第二安装块靠近测试件的一端均固定设置有密封塞，密封塞能够对测试件的两端开孔进行封闭，对测试件进行安装时，根据开孔的直径选择合适的安装块，并以螺纹连接的方式对安装块和固定座进行连接，连接完成后，利用定位销穿过固定座延伸至安装块的内部，以确保连接的牢固性，通过这种设计，能够根据不同开口直径的测试件选用合适的安装块，灵活性得到提高，同时安装方式简单快捷，牢固性进一步提高，之后将测试件的开口端插入密封塞，由于密封塞的外部设置有多个依次分布的橡胶圈，在进入开孔内部的过程中，能够与测试件开孔内壁形成若干阻绝的空间，从而提高了整体连接密封性，避免测试过程中出现连接处漏气的情况。

附图说明

图1为本发明的整体正视图；

图2为本发明的整体俯视图；

图3为本发明的导轨结构示意图；

图4为本发明的第一安装块安装爆炸图；

图5为本发明的第二安装块安装爆炸图；

图6为本发明的加热装置内部结构示意图。

图中：1、工作台；2、支撑板；3、液压杆；4、固定座；5、第一安装块；6、测试件；7、第二安装块；8、气泵；9、进气管；10、减压阀；11、气路阀门；12、流量传感器；13、直压传感器；14、伺服电机；15、传动机构；16、丝杆；17、活动块；18、导轨；19、滑动块；20、支撑座；21、加热装置；22、水箱；23、火棉胶箱；24、加压泵；25、输送管；26、加压喷头；27、雾化喷头；28、密封塞；29、橡胶圈；30、第一限位孔；31、定位销；32、第二限位孔；33、进气孔；34、温度传感器；35、通孔；36、电热丝；37、风机；38、排渣槽。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，包括工作台1，工作台1上端的两侧均固定设置有支撑板2，支撑板2用于对整体的支撑以及部件的安装，支撑板2的两侧均固定安装有液压杆3，且液压杆3延伸至支撑板2的内侧，液压杆3能够根据测试件6的长度进行调节，同时对其形成挤压固定，液压杆3的一端设置有固定座4，且固定座4与液压杆3焊接固定，固定座4用于对第一安装块5以及第二安装块7的安装，固定座4之间设置有测试件6，支撑板2上端之间安装有丝杆16，且丝杆16安装有两个，丝杆16之间安装有活动块17，活动块17的下方安装有导轨18，且导轨18位于测试件6的外部，导轨18呈环形结构，便于滑动块19对测试件6进行围绕喷涂，导轨18的内侧安装有滑动块19，滑动块19的内侧分别安装有加压喷头26和雾化喷头27，加压喷头26能够对测试件6喷射水流，雾化喷头27能够将火棉胶以雾化的状态进行喷涂，提高对测试件6覆盖的完整性，工作台1的一侧设置有气泵8，气泵8的上端密封固定有进气管9。

进一步，支撑板2的一侧安装有伺服电机14，且伺服电机14与支撑板2通过螺栓固定，伺服电机14的输出轴与丝杆16的一端通过传动机构15传动连接，且丝杆16的另一端与支撑板2通过轴承转动连接，活动块17与丝杆16相适配，伺服电机14通过传动机构15内部的同向齿轮同步传动于支撑板2上端之间的两个丝杆16，使得两个丝杆16同步转动，而活动块17与丝杆16在摩擦力的作用下，将回转运动转化为直线运动，从而根据伺服电机14的正反方向旋转，令活动块17在丝杆16的外部进行横向移动。

进一步，导轨18的上端与活动块17通过螺丝固定，滑动块19与导轨18相适配，工作台1后端的一侧分别设置有水箱22和火棉胶箱23，水箱22和火棉胶箱23的一侧均安装有加压泵24，且水箱22和火棉胶箱23分别与加压泵24通过管道连接，水箱22一侧加压泵24的输出端与加压喷头26通过输送管25密封固定，火棉胶箱23一侧加压泵24的输出端与雾化喷头27通过输送管25密封固定，通过开启加压泵24，将火棉胶箱23内部的火棉胶通过输送管25加压输送至雾化喷头27，随着活动块17与滑动块19的运动，火棉胶以雾化的形式喷涂于测试件6的外部，当火棉胶接触至空气时，在测试件6的表面形成一层薄膜，那么在检测气密性的过程中，当测试件6漏孔发生漏气时，对相对应位置的薄膜产生挤压，从而在外部形成气泡，测试人员能够迅速发现漏气位置并根据气泡的大小判断漏孔的大小，测试件6检测完毕后，通过开启另一个加压泵24，将水箱22内部的水通过加压喷头26对测试件6表面进行喷射，随着活动块17与滑动块19的运动，将测试件6表面的残余薄膜进行清理。

进一步，工作台1后端的中间位置处设置有支撑座20，支撑座20的上端安装有加热装置21，且加热装置21安装有两个，加热装置21内部的前端均安装有电热丝36，且电热丝36与加热装置21固定连接，电热丝36的后端安装有风机37，且风机37与加热装置21通过螺丝固定，加热装置21的出风端与测试件6相对应，通过启动加热装置21，加热装置21对电热丝36进行通电，将电能转化为热能，从而产生热量，在风机37的作用下，将电热丝36产生热量吹入至测试件6的表面，从而加速火棉胶的熔化，以加速清洗效率。

进一步，固定座的一侧分别设置有第一安装块5和第二安装块7，第一安装块5与第二安装块7分别与固定座4通过螺纹连接，固定座4的一侧设置有第一限位孔30，第一安装块5与第二安装块7的一侧均设置有第二限位孔32，第一限位孔30的外部安装有定位销31，且定位销31穿过固定座4分别延伸至第一安装块5和第二安装块7内部的第二限位孔32中，根据开孔的直径选择合适的安装块，并以螺纹连接的方式对安装块和固定座4进行连接，连接完成后，利用定位销31穿过固定座4延伸至安装块的内部，以确保连接的牢固性。第二安装块7的一侧设置有进气孔33，且进气孔33与进气管9密封固定，第二安装块7的一侧固定安装有温度传感器34，且温度传感器34的一端延伸至第二安装块7的内部，第二安装块7的内部设置有通孔35，且通孔35与测试件6相连通，由于压缩空气进入测试件6内部的过程中，对测试件6内部的空气产生挤压，分子间距缩小，使得它们之间的相互作用加剧，碰撞增强，气体分子动能增大，以热的形式释放出来，产生的热量能够增加测试过程中的不确定性，在稳定过程中，通过温度传感器34能够对内部气体温度进行检测，当内部温度趋于常温值时，说明气体之间互相作用力下降，此时进入检测阶段。

进一步，第一安装块5与第二安装块7的上端均固定设置有密封塞28，密封塞28的外部设置有橡胶圈29，橡胶圈29设置有若干个，且橡胶圈29依次分布，橡胶圈29与密封塞28固定连接，橡胶圈29在进入开孔内部的过程中，能够与测试件6开孔内壁形成若干阻绝的空间，从而提高了整体连接密封性，避免测试过程中出现连接处漏气的情况。

进一步，进气管9靠近气泵8的一端固定安装有减压阀10，减压阀10的上方安装有气路阀门11，进气管9靠近支撑板2的一端固定安装有直压传感器13，直压传感器13的一侧安装有流量传感器12，直压传感器13记录当前的实时压力示值，检测一段时间后，再次读取实时压力示值并和此前记录的压力示值进行比较，若被测零件有泄漏，则两次压力的差值就是该测试件6在检测周期内的压降，数值越大则表示测试件泄漏越严重，同时在直压传感器13的后端安装有流量传感器12，流量传感器12能够对压缩空气的进气量进行记录，当检测完成后，通过开启气路阀门11和减压阀10，对测试件6内部气体进行排出，流量传感器12能够对排出空气进行记录，从而根据在限定时间内所获得进入与排出气体流量数据上进行分析，与直压传感器13配合形成双重比对，从而提高了测试精准度，如果差值在允许范围内，则认为被测零件合格，反之，为不合格。

进一步，工作台1的上端设置有排渣槽38，排渣槽38能够对被水冲洗的火棉胶薄膜进行收集。

工作原理：使用时，对测试件6进行安装，根据开孔的直径选择合适的安装块，并以螺纹连接的方式对安装块和固定座4进行螺纹连接，连接完成后，利用定位销31穿过固定座4延伸至安装块的内部，以确保连接的牢固性，打开气路阀门11和气泵8，气泵8将压缩空气通过进气管9注入至测试件6的内部，进气管9外部的直压传感器13能够对测试件6内部的气体压力进行检测，当内部压力达到所预设值时，关闭气路阀门11和气泵8并保持一定的时间使其内部压力趋向稳定，进入检测阶段，直压传感器13记录当前的实时压力示值，检测一段时间后，再次读取实时压力示值并和此前记录的压力示值进行比较，若被测零件有泄漏，则两次压力的差值就是该测试件6在检测周期内的压降，数值越大则表示测试件泄漏越严重，流量传感器12能够对压缩空气的进气量进行记录，检测完成后，通过开启气路阀门11和减压阀10，对测试件6内部气体进行排出，流量传感器12能够对排出空气进行记录，从而根据在限定时间内所获得进入与排出气体流量数据上进行分析，与直压传感器13配合形成双重比对，从而提高了测试精准度，如果差值在允许范围内，则认为被测零件合格，反之，为不合格，在检测阶段的同时，启动伺服电机14，伺服电机14通过传动机构15内部的同向齿轮同步传动于支撑板2上端之间的两个丝杆16，使得两个丝杆16同步转动，从而根据伺服电机14的正反方向旋转，令活动块17在丝杆16的外部进行横向移动，而活动块17的下方安装有导轨18，滑动块19内部的V型滚轮能够在圆形导轨18的外部执行圆周运动，通过开启加压泵24，将火棉胶箱23内部的火棉胶通过输送管25加压输送至雾化喷头27，随着活动块17与滑动块19的运动，火棉胶以雾化的形式喷涂于测试件6的外部，当火棉胶接触至空气时，在测试件6的表面形成一层薄膜，那么在检测气密性的过程中，当测试件6漏孔发生漏气时，对相对应位置的薄膜产生挤压，从而在外部形成气泡，测试人员能够迅速发现漏气位置并根据气泡的大小判断漏孔的大小，整体检测完成后，开启另一个加压泵24，将水箱22内部的水通过加压喷头26对测试件6表面进行喷射，随着活动块17与滑动块19的运动，将测试件6表面的残余薄膜进行清理。

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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）上端的两侧均固定设置有支撑板（2），所述支撑板（2）的两侧均固定安装有液压杆（3），且液压杆（3）延伸至支撑板（2）的内侧，所述液压杆（3）的一端设置有固定座（4），且固定座（4）与液压杆（3）焊接固定，所述固定座（4）之间设置有测试件（6），所述支撑板（2）上端之间安装有丝杆（16），且丝杆（16）安装有两个，所述丝杆（16）之间安装有活动块（17），所述活动块（17）的下方安装有导轨（18），且导轨（18）位于测试件（6）的外部，所述导轨（18）的内侧安装有滑动块（19），所述滑动块（19）的内侧分别安装有加压喷头（26）和雾化喷头（27），所述工作台（1）的一侧设置有气泵（8），所述气泵（8）的上端密封固定有进气管（9）。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述支撑板（2）的一侧安装有伺服电机（14），且伺服电机（14）与支撑板（2）通过螺栓固定，所述伺服电机（14）的输出轴与丝杆（16）的一端通过传动机构（15）传动连接，且丝杆（16）的另一端与支撑板（2）通过轴承转动连接，所述活动块（17）与丝杆（16）相适配。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述导轨（18）的上端与活动块（17）通过螺丝固定，所述滑动块（19）与导轨（18）相适配，所述工作台（1）后端的一侧分别设置有水箱（22）和火棉胶箱（23），所述水箱（22）和火棉胶箱（23）的一侧均安装有加压泵（24），且水箱（22）和火棉胶箱（23）分别与加压泵（24）通过管道连接，所述水箱（22）一侧加压泵（24）的输出端与加压喷头（26）通过输送管（25）密封固定，所述火棉胶箱（23）一侧加压泵（24）的输出端与雾化喷头（27）通过输送管（25）密封固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述工作台（1）后端的中间位置处设置有支撑座（20），所述支撑座（20）的上端安装有加热装置（21），且加热装置（21）安装有两个，所述加热装置（21）内部的前端均安装有电热丝（36），且电热丝（36）与加热装置（21）固定连接，所述电热丝（36）的后端安装有风机（37），且风机（37）与加热装置（21）通过螺丝固定，所述加热装置（21）的出风端与测试件（6）相对应。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述固定座的一侧分别设置有第一安装块（5）和第二安装块（7），所述第一安装块（5）与第二安装块（7）分别与固定座（4）通过螺纹连接，所述固定座（4）的一侧设置有第一限位孔（30），所述第一安装块（5）与第二安装块（7）的一侧均设置有第二限位孔（32），所述第一限位孔（30）的外部安装有定位销（31），且定位销（31）穿过固定座（4）分别延伸至第一安装块（5）和第二安装块（7）内部的第二限位孔（32）中，所述第二安装块（7）的一侧设置有进气孔（33），且进气孔（33）与进气管（9）密封固定，所述第二安装块（7）的一侧固定安装有温度传感器（34），且温度传感器（34）的一端延伸至第二安装块（7）的内部，所述第二安装块（7）的内部设置有通孔（35），且通孔（35）与测试件（6）相连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述第一安装块（5）与第二安装块（7）的上端均固定设置有密封塞（28），所述密封塞（28）的外部设置有橡胶圈（29），橡胶圈（29）设置有若干个，且橡胶圈（29）依次分布，所述橡胶圈（29）与密封塞（28）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述进气管（9）靠近气泵（8）的一端固定安装有减压阀（10），所述减压阀（10）的上方安装有气路阀门（11），所述进气管（9）靠近支撑板（2）的一端固定安装有直压传感器（13），所述直压传感器（13）的一侧安装有流量传感器（12）。

8.根据权利要求3所述的一种用于工业控制系统的零件气密性测试治具，其特征在于：所述工作台（1）的上端设置有排渣槽（38）。

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