CN117129152B - 一种壳体气密性测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气密性检测技术领域，公开了一种壳体气密性测试设备，包括测试台，测试台上安装有罩体组件，罩体组件包括罩体一和罩体二，罩体一固定安装于测试台上，罩体二的底部嵌设于罩体一的顶部，罩体二的底部开设有封堵槽，封堵槽与金属环框相适配，封堵槽上开设有开放槽，开放槽与管道相适配，开放槽将第一腔室与第二腔室连通，第一腔室中充满有A溶液，第二腔室中填充有B溶液，测试台上安装有加压装置；本发明通过加热，使焊缝中的裂隙变大，从而提高单位时间内以及单位压力下，A溶液经过裂隙进入到B溶液中的含量，增大了B溶液中A溶液与B溶液的比例，进而使测试设备的结果更加精准。

Description

一种壳体气密性测试设备

技术领域

本发明涉及气密性检测领域，更具体地说，它涉及一种壳体气密性测试设备。

背景技术

为了确保红外传感器壳体具备一定的防尘、防湿和防水性能，以保证传感器在各种环境下的正常工作，通常在出厂前需要对红外传感器壳体进行气密性检测。尤其是管道与金属环框焊接的位置处，若该处没有焊接好，外部环境中的水分、灰尘可能会渗入到焊缝中，长此以往会腐蚀焊缝，使焊接处产生裂缝，并且外部环境中的水分、灰尘杂质进入到传感器壳体内部，还会腐蚀元器件，因此，红外传感器壳体的气密性检测中，尤其需要对焊接处进行气密性检测，确保焊接质量达到密封性要求。

现有的检测焊接处的气密性，为了使测试结果能够被直观的看到，通常会采用一种叫做红染料的水浴测试设备和方法，具体地，该测试方法包括，准备工作：首先，准备一种含有红色染料的液体和一种纯净透明的液体，可以是水或其他适合的溶液。确保液体不会对被检测焊缝造成任何损害。封堵辅助部件：对于需要测量的焊缝或焊接接头，在测试前应该封堵辅助部件，以确保只有焊缝处才会出现渗漏。例如，如果焊缝连接到管道，则应封堵管道的两端。注入液体：将准备好的含红染料的液体注入焊接接头或焊缝内部，确保注入足够的液体以覆盖整个焊接区域。施加压力：在焊接接头或焊缝内施加一定的压力，可以使用气体或液体施加压力。确保施加的压力能够显示出可能的泄漏点。观察渗漏：观察焊缝或焊接接头周围是否有红染料渗漏到纯净透明的液体中。如果存在泄漏，红染料将从焊缝或接头处渗出，并将纯净透明的液体染成红色。根据观察到纯净透明的液体的颜色情况，可以评估焊缝的气密性能。如果存在泄漏，则需要进一步修复焊缝或采取适当的措施确保其密封性。

但上述方式在当焊缝的裂缝很小时，由于水溶液具有张力，溶液无法穿过焊缝的裂缝进入到另一侧试剂中，或进入到另一侧的试剂中的染色溶液含量少，导致另一侧试剂中的颜色变化程度微弱，观测装置受检测精度的限制无法根据微弱的颜色变化判断出焊缝存在缺陷，进而输出该检测样品焊缝的气密性合格的错误检测结果，造成误判。

发明内容

本发明提供一种壳体气密性测试设备，解决相关技术中的测试设备容易将焊缝的较小裂缝次品误判呈良品的技术问题。

本发明提供了一种壳体气密性测试设备，包括测试台，测试台上安装有罩体组件，罩体组件包括有上下分布的罩体一和罩体二，罩体一的内腔为第一腔室，罩体二的内腔为第二腔室，罩体一固定安装于测试台上，罩体二的底部嵌设于罩体一的顶部，罩体二的底部开设有封堵槽，封堵槽与金属环框相适配，封堵槽上开设有开放槽，开放槽与管道相适配，位于第一腔室内的管道管口做封堵处理，开放槽将第一腔室与第二腔室连通，第一腔室中充满有A溶液，第二腔室中填充有B溶液，测试台上安装有加压装置，加压装置用于向第一腔室中加压；

罩体二上安装有加热管，加热管用于将第二腔室内的溶液加热至预设温度，A溶液为显色溶液，当A溶液进入到B溶液中，B溶液的颜色出现变化，罩体二内安装有观测装置，观测装置用于观测B溶液的颜色是否变化。

在一个优选的实施方式中，A溶液为碱性溶液，B溶液为酚酞溶液。

在一个优选的实施方式中，A溶液为染料溶液，B溶液为透明水溶液。

在一个优选的实施方式中，罩体二上还安装有温度传感器，温度传感器的检测端位于B溶液中，温度传感器用于实时监测B溶液的温度，罩体二上还安装有搅拌组件，搅拌组件包括电机二，电机二的输出端连接有转轴，转轴远离电机二的端部连接有搅拌杆。

在一个优选的实施方式中，罩体二上还安装有升降组件，升降组件包括电机三，电机三固定安装于罩体二上，电机三的输出端连接有丝杆，丝杆上套装有安装板，电机二固定安装于安装板上，罩体二上安装有竖向的限位板，安装板套装于限位板上，当丝杆旋转时，安装板带动转轴和搅拌杆上下运动。

在一个优选的实施方式中，罩体一与罩体二之间设有罩体封堵组件，罩体封堵组件包括两个同步反向运动的半圆板，两个半圆板相向运动将罩体一与罩体二之间的缝隙密封。

在一个优选的实施方式中，罩体封堵组件包括架体，架体安装于测试台上，架体上安装有电机一，电机一的输出端连接有螺杆，螺杆上设有两段螺纹，且两段螺纹旋向相反，两段螺纹上均套装有滑套，架体上还安装有与螺杆平行的导向杆，导向杆上套装有连接块，连接块与滑套固定连接，半圆板固定安装于连接块上。

在一个优选的实施方式中，测试台上安装有竖向的滑轨二，架体滑动安装于滑轨二上。

在一个优选的实施方式中，测试台上安装有支撑架和滑轨一，滑轨一上滑动安装有滑台，罩体一固定安装于滑台上，支撑架上安装有提升组件，提升组件的输出端与罩体二固定连接。

在一个优选的实施方式中，罩体一的底部开设有加压孔，加压装置的输出端与加压孔连通。

本发明的有益效果在于：

本发明通过使B溶液加热，加热后的B溶液会让金属环框和管道产生膨胀，使焊缝中的裂隙变大，扩大A溶液的流量，从而提高单位时间内以及单位压力下，A溶液经过裂隙进入到B溶液中的含量，增大了B溶液中A溶液与B溶液的比例，进而使原先观测装置无法观测到的颜色变化而能够被观测到，大大提高了本发明测试设备的测试结果的准确性，而且本发明测试设备针对于微小的裂隙检测效果更好，精度更高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的整体结构的正视图。

图3是本发明图2中A-A视角的结构示意图。

图4是本发明的罩体组件的结构示意图。

图5是本发明的罩体组件的剖视结构示意图。

图6是本发明图5中A处结构的放大示意图。

图7是本发明的罩体封堵组件的结构示意图。

图8是本发明的搅拌组件和升降组件的配合结构示意图。

图9是本发明的壳体封装产品结构示意图。

图10是本发明图9的爆炸视图。

图11是本发明壳体的金属环框和管道焊接的结构示意图。

图中：1、测试台；11、支撑架；12、滑轨一；13、滑台；14、提升组件；15、加压装置；16、滑轨二；2、罩体组件；21、罩体一；211、加压孔；22、罩体二；221、封堵槽；222、开放槽；23、限位板；3、罩体封堵组件；31、架体；32、电机一；33、螺杆；34、滑套；35、导向杆；36、连接块；37、半圆板；4、加热管；5、温度传感器；6、搅拌组件；61、电机二；62、转轴；63、搅拌杆；64、安装板；7、升降组件；71、电机三；72、丝杆；10、壳体；101、底座；102、金属环框；103、光窗盖板；104、引脚；105、管道。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图9-图11所示，本发明的壳体10包括底座101，底座101上固定有金属环框102，金属环框102的顶部固定有光窗盖板103，金属环框102的对向两侧固定有引脚104，金属环框102的一侧还焊接有管道105；其中金属环框102单单与管道105焊接的工件（如图11所示）称之为半成品，管道105与金属环框102连接的位置称之为焊缝。

如图1-图8所示，一种壳体气密性测试设备，包括测试台1，测试台1上安装有罩体组件2，罩体组件2包括有上下分布的罩体一21和罩体二22，测试台1上安装有支撑架11和滑轨一12，滑轨一12上滑动安装有滑台13，罩体一21固定安装于滑台13上，支撑架11上安装有提升组件14，提升组件14的输出端与罩体二22固定连接，罩体一21的内腔为第一腔室，罩体二22的内腔为第二腔室，罩体一21固定安装于测试台1上，罩体二22的底部嵌设于罩体一21的顶部，罩体二22的底部开设有封堵槽221，封堵槽221与金属环框102相适配，封堵槽221上开设有开放槽222，开放槽222与管道105相适配，位于第一腔室内的管道105管口做封堵处理，开放槽222将第一腔室与第二腔室连通，第一腔室中充满有A溶液，第二腔室中填充有B溶液，测试台1上安装有加压装置15，加压装置15用于向第一腔室中加压，罩体一21的底部开设有加压孔211，加压装置15的输出端与加压孔211连通；

罩体二22上安装有加热管4，加热管4用于将第二腔室内的溶液加热至预设温度，A溶液为显色溶液，当A溶液进入到B溶液中，B溶液的颜色出现变化，罩体二22内安装有观测装置，观测装置用于观测B溶液的颜色是否变化。

需要说明的是，提升组件14为气缸或其他直线驱动机构；提升组件14用于驱动罩体二22与罩体一21分离，便于将金属环框102和管道105的半成品放入到罩体二22中，罩体二22为分离式结构，罩体二22的顶部安装有开合的密封盖；加压装置15为压缩气泵或压缩水泵等结构，加热管4为电热管，且预设温度可通过人为控制，例如50℃或80摄氏度，该温度可基于金属环框102和管道105的材质进行适应性调控，也可以将预设温度设置成能够模拟壳体10实际使用环境中的实际温度，通过加热B溶液，使焊缝处，金属环框102和管道105产生不同的膨胀形变，从而扩大焊缝中原本的裂隙，以提高A溶液进入B溶液中的含量。

需要进一步说明的是，将抽样的半成品进行测试焊缝的气密性是否合格时，将半成品的金属环框102放置到封堵槽221中，作封堵处理，将半成品的管道105插入到开放槽222中，使金属环框102与管道105的焊缝暴露在第一腔室中的A溶液内。

还需要说明的是，观测装置包括摄像单元和处理单元，摄像单元用于拍摄B溶液的图片，处理单元基于摄像单元拍摄B溶液的图片输出焊缝是否存在裂隙，以及裂隙的大小，本发明的观测装置观测金属环框102与管道105的焊缝是否存在裂隙的检测方法，包括以下步骤：

建立气密性监测模型，设定不同含量的A溶液与B溶液混合后的溶液颜色变化色阶，再根据不同含量的A溶液与B溶液混合后的颜色色阶，划定不同颜色色阶所对应的焊缝裂隙大小，作为标定，将裂隙大小标定录入处理系统中，编辑比对程序；

B溶液颜色变化信息采集，通过加压装置15向第一腔室中加压，使A溶液能从焊缝中的裂隙进入到第二腔室的B溶液中，使B溶液呈现颜色变化，摄像单元拍摄B溶液的水样颜色图片，经过处理单元处理得到B溶液的水样颜色图像信息，将信息传递给处理系统；

裂隙大小判定，基于水样颜色变化图像信息与事先做好的标定进行颜色的分析和对比，得出比对结果，输出焊缝是否存在裂隙，以及当焊缝存在裂隙后，裂隙的大小，并上传到数据库。

在本实施例中，实施场景具体为：将第一腔室内充满A溶液，将待测试的半成品工件安装到罩体二22上，并作相应的封堵操作，然后将罩体二22卡在罩体一21上方，配合好两结构后，再向第二腔室中注入B溶液，接着密封好罩体二22，通过加压装置15向第一腔室中加压到预设值，维持预设的保压时间，在保压的过程中，控制加热管4加热B溶液，使B溶液快速加热到预设温度后停止，此时，观测装置开始工作，执行上述观测的步骤，最后输出结果，判断该半成品的焊缝是否存在裂隙，以及裂隙的大小属于哪个范围，获得精确的结果。

本发明通过使B溶液加热，加热后的B溶液会让金属环框102和管道105产生膨胀，若焊缝中存在裂隙，通过金属环框102和管道105产生膨胀，增大连接处的应力，使焊缝中的裂隙变大，A溶液的流量变大，从而能够提高单位时间内以及单位压力下，A溶液经过裂隙进入到B溶液中的含量，也就是，增大了B溶液中A溶液与B溶液的比例，进而使原先观测装置无法观测到的颜色变化而能够被观测到，解决了现有的测试设备对焊缝中的微小裂隙检测结果不准确，容易造成误判的技术问题；并且，若焊缝没有裂隙，加热的B溶液，也能为焊缝模拟一种在实际应用的复杂的环境，来检测半成品的焊接质量。

需要说明的是，本发明的半成品检测，为抽样检测，通过抽样检测的结果来表达该批次半成品的焊接质量，并非为该批次的半成品都需要进行测试。

在本发明的一个实施例中，A溶液为碱性溶液，B溶液为酚酞溶液。

需要说明的是，由于加热会使酚酞溶液一定程度的变色，为了缩小温度对酚酞溶液造成颜色变化对最终观测装置输出结果的影响，可以通过先确定酚酞溶液在预设温度下的颜色变化的值域值，在观测装置比对摄像单元拍摄的颜色图片信息对应的值域值时，减去酚酞溶液在预设温度下的颜色变化的值域值，后续通过该差值来输出对应的结果，以避免温度变化对酚酞溶液颜色变化的影响。

在本发明的一个实施例中，A溶液为染料溶液，B溶液为透明水溶液。

罩体二22上还安装有温度传感器5，温度传感器5的检测端位于B溶液中，温度传感器5用于实时监测B溶液的温度，罩体二22上还安装有搅拌组件6，搅拌组件6包括电机二61，电机二61的输出端连接有转轴62，转轴62远离电机二61的端部连接有搅拌杆63。

需要说明的是，搅拌组件6将B溶液搅拌均匀，既能使B溶液受热均匀，提高温度传感器5的监测结果，又能使进入到第二腔室中的A溶液与B溶液充分混合，提高观测装置输出结果的准确性。

罩体二22上还安装有升降组件7，升降组件7包括电机三71，电机三71固定安装于罩体二22上，电机三71的输出端连接有丝杆72，丝杆72上套装有安装板64，电机二61固定安装于安装板64上，罩体二22上安装有竖向的限位板23，安装板64套装于限位板23上，当丝杆72旋转时，安装板64带动转轴62和搅拌杆63上下运动。

需要说明的是，通过升降组件7可调节搅拌组件6在B溶液的深度。

罩体一21与罩体二22之间设有罩体封堵组件3，罩体封堵组件3包括两个同步反向运动的半圆板37，两个半圆板37相向运动将罩体一21与罩体二22之间的缝隙密封。

罩体封堵组件3包括架体31，架体31安装于测试台1上，架体31上安装有电机一32，电机一32的输出端连接有螺杆33，螺杆33上设有两段螺纹，且两段螺纹旋向相反，两段螺纹上均套装有滑套34，架体31上还安装有与螺杆33平行的导向杆35，导向杆35上套装有连接块36，连接块36与滑套34固定连接，半圆板37固定安装于连接块36上。

需要说明的是，电机一32带动螺杆33正向自转，两个滑套34带动两个半圆板37相向运动，两个半圆板37相向运动将罩体一21与罩体二22之间的缝隙密封，当电机一32带动螺杆33反向自转时，两个滑套34带动两个半圆板37反向运动，两个半圆板37反向运动将罩体一21与罩体二22之间的密封缝隙放开。

测试台1上安装有竖向的滑轨二16，架体31滑动安装于滑轨二16上。

需要说明的是，罩体封堵组件3沿滑轨二16竖向运动，调节其所在高度。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (7)

1.一种壳体气密性测试设备，其特征在于，包括测试台（1），所述测试台（1）上安装有罩体组件（2），所述罩体组件（2）包括有上下分布的罩体一（21）和罩体二（22），所述罩体一（21）的内腔为第一腔室，所述罩体二（22）的内腔为第二腔室，所述罩体一（21）固定安装于测试台（1）上，所述罩体二（22）的底部嵌设于罩体一（21）的顶部，所述罩体二（22）的底部开设有封堵槽（221），所述封堵槽（221）与金属环框（102）相适配，所述封堵槽（221）上开设有开放槽（222），所述开放槽（222）与管道（105）相适配，位于第一腔室内的管道（105）管口做封堵处理，所述开放槽（222）将第一腔室与第二腔室连通，所述第一腔室中充满有A溶液，所述第二腔室中填充有B溶液，所述测试台（1）上安装有加压装置（15），所述加压装置（15）用于向第一腔室中加压；

所述罩体二（22）上安装有加热管（4），所述加热管（4）用于将第二腔室内的溶液加热至预设温度，所述A溶液为显色溶液，当所述A溶液进入到B溶液中，所述B溶液的颜色出现变化，所述罩体二（22）内安装有观测装置，所述观测装置用于观测B溶液的颜色是否变化；

所述A溶液为染料溶液，所述B溶液为透明水溶液；

所述罩体二（22）上还安装有温度传感器（5），所述温度传感器（5）的检测端位于B溶液中，所述温度传感器（5）用于实时监测B溶液的温度，所述罩体二（22）上还安装有搅拌组件（6），所述搅拌组件（6）包括电机二（61），所述电机二（61）的输出端连接有转轴（62），所述转轴（62）远离电机二（61）的端部连接有搅拌杆（63）；

加热后的B溶液会让金属环框（102）和管道（105）产生膨胀，使焊缝中的裂隙变大，扩大A溶液的流量，从而提高单位时间内以及单位压力下，A溶液经过裂隙进入到B溶液中的含量；

所述罩体二（22）上还安装有升降组件（7），所述升降组件（7）包括电机三（71），所述电机三（71）固定安装于罩体二（22）上，所述电机三（71）的输出端连接有丝杆（72），所述丝杆（72）上套装有安装板（64），所述电机二（61）固定安装于安装板（64）上，所述罩体二（22）上安装有竖向的限位板（23），所述安装板（64）套装于限位板（23）上，当所述丝杆（72）旋转时，所述安装板（64）带动所述转轴（62）和搅拌杆（63）上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述A溶液为碱性溶液，所述B溶液为酚酞溶液。

3.根据权利要求1所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述罩体一（21）与罩体二（22）之间设有罩体封堵组件（3），所述罩体封堵组件（3）包括两个同步反向运动的半圆板（37），两个所述半圆板（37）相向运动将罩体一（21）与罩体二（22）之间的缝隙密封。

4.根据权利要求3所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述罩体封堵组件（3）包括架体（31），所述架体（31）安装于测试台（1）上，所述架体（31）上安装有电机一（32），所述电机一（32）的输出端连接有螺杆（33），所述螺杆（33）上设有两段螺纹，且两段螺纹旋向相反，两段螺纹上均套装有滑套（34），所述架体（31）上还安装有与螺杆（33）平行的导向杆（35），所述导向杆（35）上套装有连接块（36），所述连接块（36）与滑套（34）固定连接，所述半圆板（37）固定安装于连接块（36）上。

5.根据权利要求4所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述测试台（1）上安装有竖向的滑轨二（16），所述架体（31）滑动安装于滑轨二（16）上。

6.根据权利要求5所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述测试台（1）上安装有支撑架（11）和滑轨一（12），所述滑轨一（12）上滑动安装有滑台（13），所述罩体一（21）固定安装于滑台（13）上，所述支撑架（11）上安装有提升组件（14），所述提升组件（14）的输出端与罩体二（22）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种壳体气密性测试设备，其特征在于，所述罩体一（21）的底部开设有加压孔（211），所述加压装置（15）的输出端与加压孔（211）连通。