CN117387869A - 基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气密性检测领域，提供一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，包括底座，所述底座的上方滑动连接有滑板，所述滑板的上方设置有检测结构，所述滑板的侧面设置有夹紧结构，所述底座的一侧设置有加压结构；本发明使用压差细分方法，利用高精度的压差式传感器，采用智能压力补偿算法，打破了传统的气密性检测方法往往只能提供整体的气密性结果，无法对不同部位或不同通道的气密性进行区分的局限性，从而能够更细致地评估不同位置或不同部件之间的气密性，提高检测的精度，实现0.1Pa‑100Pa区间内密封性能检测。

Description

基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器

技术领域

本发明涉及气密性检测领域，具体地说是一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器。

背景技术

压差细分方法是一种用于测量流体或气体中压力差的技术；通过将一个大的压力范围分成多个小的压力范围，使用传感器和电子元件来精确地测量每个小的压力范围内的压力差，并将结果转换为标准信号输出。

中国专利公告号为：CN116164913A，一种电缆接头的气密性测试装置，包括基座，基座顶部固定有倒置的L形支架，支架的顶部固定第一伺服电机，支架的侧面活动连接有第二伺服电机，支架的底部设有第一导柱，第一导柱上套设有滑台，滑台设有压板，支架的底部位于基座顶部还设有检测室，基座内设有分光光度计，分光光度计的入射光纤头和接收光纤头固定在所述检测室的底部，通过分光光度计测量检测室内气体的变化判定电缆接头的气密性；上述发明通过测试分光光度计光强度的损耗实现了电缆气密性的测试，减少了传统压差法的供气装置，同时还实现了压差法的压力变化，实现了检测设备的结构简化，降低了对检测气体的要求；但上述装置测试的精度受到环境温度和湿度的影响，且去需要待测物体内部填充一定数量的气体，并需要待测物体具有足够的尺寸，才能保证测试结果可靠，相比之下，使用压差细分法测试装置气密性，对待测物体的尺寸没有特别的限制，且环境温度和湿度不会对检测精度产生明显影响。

综上，因此本发明提供了一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，通过使用压差细分方法检测气密性，以解决现有技术中对灯具体的尺寸有限制，且受环境温度和湿度影响的问题。

本发明具体的技术方案如下：

一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，包括底座，所述底座的上方滑动连接有滑板，所述滑板的上方设置有检测结构，所述滑板的侧面设置有夹紧结构，所述底座的一侧设置有加压结构，所述检测结构包括伺服电机一和伺服电机二，所述伺服电机一固定连接在滑板的上方，所述伺服电机一的输出端上固定连接有转动柱，所述滑板的上方螺纹连接有限位框，所述转动柱的转动连接有限位框的内侧，所述限位框螺栓连接在滑板的上方，所述转动柱的上方设置有转盘，所述转盘的中部设置有压力传感器一，所述转盘的侧面啮合连接有齿轮，所述伺服电机二设置在齿轮的侧面并与滑板固定连接，所述伺服电机二的输出端与齿轮固定连接，所述转盘远离压力传感器一的一侧固定连接有检查腔，所述检查腔远离转盘的一侧固定连接有密封盖一。

优选的一种技术方案，所述底座的上方固定连接有连接板，所述连接板靠近密封盖一的一侧转动连接有密封盖二，所述密封盖二的上方设置有温度传感器一和压力传感器三，所述密封盖一和密封盖二的边缘设置有压缩垫圈，所述滑板的中部开设有通孔，所述滑板的上方固定连接有限位柱，所述转动柱的中部固定连接有限位块，所述限位块用于固定转盘。

优选的一种技术方案，所述密封盖一的上方设置有灯具，所述检查腔的内侧固定连接有检查内腔，所述检查内腔靠近灯具的一侧设置有贴合圈，所述贴合圈采用环形橡胶，用于与灯具的表面进行贴合。

优选的一种技术方案，所述夹紧结构包括伺服电机三和螺纹柱，所述伺服电机三固定连接在底座的上方，所述伺服电机三的输出端上固定连接有旋转柱，所述旋转柱远离伺服电机三的一侧螺纹连接有传动柱，所述螺纹柱固定连接在传动柱远离旋转柱的一端上，所述螺纹柱远离传动柱的一端螺纹连接有接收柱，所述夹紧结构用于对滑板的位置进行高精度控制。

优选的一种技术方案，所述传动柱与滑板转动连接，所述传动柱两端的直径大于通孔的直径，所述接收柱与底座固定连接，所述传动柱用于带动滑板沿底座滑动。

优选的一种技术方案，所述加压结构包括加压腔、电磁阀和流量计，所述加压腔设置在底座的上方，所述加压腔的侧面设置有导流管一，所述电磁阀设置在导流管一远离加压腔的一端上，所述电磁阀远离导流管一的一侧设置有导流管二，所述流量计设置在导流管二远离电磁阀的一侧上，所述流量计远离导流管二的一侧设置有导流管三，所述导流管三的下方设置有导流管四，所述导流管四的一端与电磁阀相连接。

优选的一种技术方案，所述加压腔的上方设置有压力传感器二和温度传感器二，所述压力传感器二和温度传感器二用于对加压腔中的压力和温度进行检测。

优选的一种技术方案，所述导流管三和导流管四贯穿连接板，所述导流管三远离流量计的一端设置在密封盖二的内侧，所述导流管四远离电磁阀的一端设置在密封盖二的内侧，所述导流管三和导流管四使密封盖二和加压腔相联通。

优选的一种技术方案，所述滑板、检测结构、夹紧结构和加压结构以底座的中线为轴对称设置有两个，对称设计的目的是为检测增加对照组。

优选的一种技术方案，所述加压腔的侧面设置有高压气泵，所述高压气泵的输出端与加压腔相连接，所述高压气泵的底端固定连接在底座的上方，所述高压气泵用于对加压腔输入高压空气。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明使用压差细分方法，检测和分析加压腔和检查腔之间的压差，解决了单一的压力检测，无法实现更高精度的气密性检测要求的问题，并利用检查内腔更细致地评估不同位置的气密性，打破了传统的气密性检测方法往往只能提供整体的气密性结果，无法对不同部位的气密性进行区分的局限性，提高检测的精度，实现0.1Pa-100Pa区间内密封性能检测。

2.本发明通过齿轮、转盘和可替换的密封盖设计，使装置能够适应不同尺寸、形状和类型的灯具体，具有一定的灵活性，且提供更详细的压力数据信息，包括每个检查腔的压差值和泄漏点的位置，可以更好地了解被测物体的气密性情况，为问题分析和改进提供更全面的依据。

3.本发明通过检查腔与检查内腔相互配合的结构设计，相比于传统的压差法中，温度变化、流量波动等因素导致测试结果产生误差，本发明在测试过程中实时监测加压腔和检查腔之间的压差，相互对比进行校正，减少了测试误差的影响。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明检测结构示意图。

图3是本发明密封盖二示意图。

图4是本发明检测结构剖视示意图。

图5是本发明夹紧结构示意图。

图6是本发明加压结构示意图。

图7是本发明密封延长盖一示意图。

图8是本发明基本原理示意图。

图中：

1、底座；2、滑板；3、检测结构；4、夹紧结构；5、加压结构；6、灯具；7、温度传感器一；11、连接板；21、通孔；22、限位柱；31、伺服电机一；32、伺服电机二；33、转动柱；34、限位框；35、齿轮；36、压力传感器一；37、转盘；38、检查腔；39、密封盖一；331、限位块；381、检查内腔；382、贴合圈；391、密封盖二；392、密封延长盖一；393、密封延长盖二；41、伺服电机三；42、旋转柱；43、传动柱；44、螺纹柱；45、接收柱；51、加压腔；52、导流管一；53、电磁阀；54、导流管二；55、流量计；56、导流管三；57、压力传感器二；58、温度传感器二；59、导流管四；71、压力传感器三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1-8所示，本发明提供一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，包括底座1，所述底座1的上方滑动连接有滑板2，所述滑板2的上方设置有检测结构3，所述滑板2的侧面设置有夹紧结构4，所述底座1的一侧设置有加压结构5，所述检测结构3包括伺服电机一31和伺服电机二32，所述伺服电机一31固定连接在滑板2的上方，所述伺服电机一31的输出端上固定连接有转动柱33，所述滑板2的上方螺纹连接有限位框34，所述转动柱33的转动连接有限位框34的内侧，所述限位框34螺栓连接在滑板2的上方，所述转动柱33的上方设置有转盘37，所述转盘37的中部设置有压力传感器一36，所述转盘37的侧面啮合连接有齿轮35，所述伺服电机二32设置在齿轮35的侧面并与滑板2固定连接，所述伺服电机二32的输出端与齿轮35固定连接，所述转盘37远离压力传感器一36的一侧固定连接有检查腔38，所述检查腔38远离转盘37的一侧固定连接有密封盖一39。

作为本发明的一种实施方式，所述底座1的上方固定连接有连接板11，所述连接板11靠近密封盖一39的一侧转动连接有密封盖二391，所述密封盖二391的上方设置有温度传感器一7和压力传感器三71，所述密封盖一39和密封盖二391的边缘设置有压缩垫圈，所述滑板2的中部开设有通孔21，所述滑板2的上方固定连接有限位柱22，所述转动柱33的中部固定连接有限位块331，所述限位块331用于固定转盘37。

作为本发明的一种实施方式，所述密封盖一39的上方设置有灯具6，所述检查腔38的内侧固定连接有检查内腔381，所述检查内腔381靠近灯具6的一侧设置有贴合圈382，所述贴合圈382采用环形橡胶，用于与灯具6的表面进行贴合。

作为本发明的一种实施方式，所述夹紧结构4包括伺服电机三41和螺纹柱44，所述伺服电机三41固定连接在底座1的上方，所述伺服电机三41的输出端上固定连接有旋转柱42，所述旋转柱42远离伺服电机三41的一侧螺纹连接有传动柱43，所述螺纹柱44固定连接在传动柱43远离旋转柱42的一端上，所述螺纹柱44远离传动柱43的一端螺纹连接有接收柱45，所述夹紧结构4用于对滑板2的位置进行高精度控制。

作为本发明的一种实施方式，所述传动柱43与滑板2转动连接，所述传动柱43两端的直径大于通孔21的直径，所述接收柱45与底座1固定连接，所述传动柱43用于带动滑板2沿底座1滑动。

作为本发明的一种实施方式，所述加压结构5包括加压腔51、电磁阀53和流量计55，所述加压腔51设置在底座1的上方，所述加压腔51的侧面设置有导流管一52，所述电磁阀53设置在导流管一52远离加压腔51的一端上，所述电磁阀53远离导流管一52的一侧设置有导流管二54，所述流量计55设置在导流管二54远离电磁阀53的一侧上，所述流量计55远离导流管二54的一侧设置有导流管三56，所述导流管三56的下方设置有导流管四59，所述导流管四59的一端与电磁阀53相连接。

作为本发明的一种实施方式，所述加压腔51的上方设置有压力传感器二57和温度传感器二58，所述压力传感器二57和温度传感器二58用于对加压腔51中的压力和温度进行检测。

作为本发明的一种实施方式，所述导流管三56和导流管四59贯穿连接板11，所述导流管三56远离流量计55的一端设置在密封盖二391的内侧，所述导流管四59远离电磁阀53的一端设置在密封盖二391的内侧，所述导流管三56和导流管四59使密封盖二391和加压腔51相联通。

作为本发明的一种实施方式，所述滑板2、检测结构3、夹紧结构4和加压结构5以底座1的中线为轴对称设置有两个，对称设计的目的是为检测增加对照组。

作为本发明的一种实施方式，所述加压腔51的侧面设置有高压气泵8，所述高压气泵8的输出端与加压腔51相连接，所述高压气泵8的底端固定连接在底座1的上方，所述高压气泵8用于对加压腔51输入高压空气。

实施例1：

如图1-6、8所示，本实施例以某个智能化生产线检测汽车车灯的气密性为例，首先由生产线上的机械手将汽车车灯放入密封盖一39，并将贴合圈382与汽车车灯的表面紧密贴合，其中贴合圈382的材质是环形橡胶，贴合圈382与汽车车灯形成密封效果，使检查内腔381与检查腔38相互分隔；同时贴合圈382与汽车车灯之间产生吸附，避免装置工作时汽车车灯脱离装置，保证检测的正常进行。

随后启动伺服电机三41，伺服电机三41带动旋转柱42旋转；如图5所示，当旋转柱42顺时针转动时，基于滚珠丝杠原理，使传动柱43沿旋转柱42向接收柱45的方向移动；由于传动柱43的两端直径大于通孔21的直径，因此传动柱43移动时能够带动滑板2移动，最终让密封盖一39和密封盖二391相互接触形成密闭空间，构成一个密闭的腔体；由于密封盖一39和密封盖二391的边缘设置有压缩垫圈，并利用伺服电机三41，使密封盖一39的移动实现精细控制，确保密封盖一39与密封盖二391紧密贴合，形成密封层，提供可靠的气密性。

当密封盖一39与密封盖二391形成密封层后，即可对汽车车灯的气密性进行检测；测试前需要读取汽车车灯的三维数模，读取完成后，开始对汽车车灯气密性进行检测，检测原理如图8所示，首先启动高压气泵8，向加压腔51中通入高压空气，此时电磁阀53处于关闭状态，压力传感器二57检测到加压腔51中的压力数据记录为P0，压力传感器三71检测到检查腔38内的压力数据记录为P1；随后打开电磁阀53，加压腔51中的压力逐渐降低，直到压力传感器二57和压力传感器三71检测到的压力数据相同时，关闭电磁阀53，结束检查腔38的测量，此时压力传感器二57检测到加压腔51中的压力数据记录为P01，压力传感器三71检测到检查腔38内的压力数据记录为P11；理论上来说，P0和P1的数值之和，可理解为初始状态下，加压腔51和检查腔38之间的压力总和，而开启或关闭电磁阀53不会改变加压腔51和检查腔38的压力总和，因此当汽车车灯的气密性合格时，P01和P11的数值之和始终与P0和P1的数值之和相等；而当汽车车灯的气密性不合格时，高压气体会进入汽车车灯内部，相当于检查腔38的内部压力减小，从而使P01和P11的数值之和减小，从而判定汽车车灯的气密性不合格；在实际操作中，综合环境温湿度等因素影响，能够预设一个压力变化的范围值，通过压力减小的数值是否大于预设的范围值，若大于预设的范围值，则判断汽车车灯的气密性不合格，反之则汽车车灯的气密性合格。

与此同时，对称设置的检测结构3和加压结构5，同步对两个汽车车灯进行压力检测，另一端的压力传感器三71检测到另一端的检查腔38内的压力数据记录为P2，提高检测效率，且能够通过对比两个压力传感器71的数值，判断两个汽车车灯是否存在泄露，以及泄露量的大小进行分析。

此外压力传感器一36检测到检查内腔381中的压力数据记录为P3，且汽车车灯气密性合格时，P3的数值保持稳定，只有当贴合圈382包裹的小范围汽车车灯出现泄露，P3的数值才会出现变化，因此能够对汽车车灯的不同位置进行小范围的独立检测。

此外流量计55对加压腔51和检查腔38之间的气体流量进行实时监测，在汽车车灯的气密性良好时，加压腔51和检查腔38之间气体的流量处于稳定的区间内，并能将两个流量计55的检测数据进行对比，为检测汽车车灯的气密性提供更为丰富的参考数据。

同时温度传感器一7、温度传感器二58和流量计55，能将加压腔51和检查腔38中的温度和流量数据上传至上位机，上位机利用智能压力补偿算法，从而对气密性测试数据进行温度补偿和流量修正。

本实施例利用压力传感器一36、压力传感器二57和压力传感器三71，检测和分析加压腔51和检查腔38之间的压差，解决了单一的压力检测，无法实现更高精度的气密性检测要求的问题，并利用检查内腔381更细致地评估不同位置的气密性，打破了传统的气密性检测方法往往只能提供整体的气密性结果，无法对不同部位的气密性进行区分的局限性，提高检测的精度。

实施例2：

如图7所示，本实施例与实施例1基本相同，区别在于，将密封盖一39替换为密封延长盖一392，将密封盖二391替换为密封延长盖二393；本实施例以检测汽车长条灯管的气密性为例，由于汽车长条灯管通常结构细长，因此使用密封延长盖一392，能够更容易与汽车长条灯管的形状相适应，提高了装置的灵活性。

首先启动伺服电机一31，伺服电机一31带动转动柱33转动，使限位块331脱离转盘37；随后启动伺服电机二32，伺服电机二32带动齿轮35转动；如图2所示，当齿轮35顺时针转动时，转盘37被齿轮35带动进行逆时针转动，由于转盘37与检查腔38固定连接，因此检查腔38在限位柱22内逆时针转动，从而使密封延长盖一392转动，对密封延长盖一392的角度实现实时控制；通过调整密封延长盖一392的角度，可以确保密封延长盖一392与汽车长条灯管紧密接触，提高灵敏度，更容易检测到微小的气密性缺陷或泄漏点。

随后进行与实施例1相似的步骤，将汽车长条灯管与贴合圈382紧密贴合，并使密封延长盖一392和密封延长盖二393形成密封层，即可对汽车长条灯管进行气密性检测；无论是直线长条灯管、弯曲长条灯管还是复杂形状的灯管网络，都可以通过调整密封延长盖一392的角度来检测关键区域，其灵活性和便利性使得检测过程更加高效，节省时间和人力资源。

本发明的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）的上方滑动连接有滑板（2），所述滑板（2）的上方设置有检测结构（3），所述滑板（2）的侧面设置有夹紧结构（4），所述底座（1）的一侧设置有加压结构（5），所述检测结构（3）包括伺服电机一（31）和伺服电机二（32），所述伺服电机一（31）固定连接在滑板（2）的上方，所述伺服电机一（31）的输出端上固定连接有转动柱（33），所述滑板（2）的上方螺纹连接有限位框（34），所述转动柱（33）的转动连接有限位框（34）的内侧，所述转动柱（33）的上方设置有转盘（37），所述转盘（37）的中部设置有压力传感器一（36），所述转盘（37）的侧面啮合连接有齿轮（35），所述伺服电机二（32）设置在齿轮（35）的侧面并与滑板（2）固定连接，所述伺服电机二（32）的输出端与齿轮（35）固定连接，所述转盘（37）远离压力传感器一（36）的一侧固定连接有检查腔（38），所述检查腔（38）远离转盘（37）的一侧固定连接有密封盖一（39）。

2.如权利要求1所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述底座（1）的上方固定连接有连接板（11），所述连接板（11）靠近密封盖一（39）的一侧转动连接有密封盖二（391），所述密封盖二（391）的上方设置有温度传感器一（7）和压力传感器三（71），所述密封盖一（39）和密封盖二（391）的边缘设置有压缩垫圈，所述滑板（2）的中部开设有通孔（21），所述滑板（2）的上方固定连接有限位柱（22），所述转动柱（33）的中部固定连接有限位块（331）。

3.如权利要求1所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述密封盖一（39）的上方设置有灯具（6），所述检查腔（38）的内侧固定连接有检查内腔（381），所述检查内腔（381）靠近灯具（6）的一侧设置有贴合圈（382）。

4.如权利要求1所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述夹紧结构（4）包括伺服电机三（41）和螺纹柱（44），所述伺服电机三（41）固定连接在底座（1）的上方，所述伺服电机三（41）的输出端上固定连接有旋转柱（42），所述旋转柱（42）远离伺服电机三（41）的一侧螺纹连接有传动柱（43），所述螺纹柱（44）固定连接在传动柱（43）远离旋转柱（42）的一端上，所述螺纹柱（44）远离传动柱（43）的一端螺纹连接有接收柱（45）。

5.如权利要求4所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述传动柱（43）与滑板（2）转动连接，所述传动柱（43）两端的直径大于通孔（21）的直径，所述接收柱（45）与底座（1）固定连接。

6.如权利要求1所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述加压结构（5）包括加压腔（51）、电磁阀（53）和流量计（55），所述加压腔（51）设置在底座（1）的上方，所述加压腔（51）的侧面设置有导流管一（52），所述电磁阀（53）设置在导流管一（52）远离加压腔（51）的一端上，所述电磁阀（53）远离导流管一（52）的一侧设置有导流管二（54），所述流量计（55）设置在导流管二（54）远离电磁阀（53）的一侧上，所述流量计（55）远离导流管二（54）的一侧设置有导流管三（56），所述导流管三（56）的下方设置有导流管四（59），所述导流管四（59）的一端与电磁阀（53）相连接。

7.如权利要求6所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述加压腔（51）的上方设置有压力传感器二（57）和温度传感器二（58）。

8.如权利要求6所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述导流管三（56）和导流管四（59）贯穿连接板（11），所述导流管三（56）远离流量计（55）的一端设置在密封盖二（391）的内侧，所述导流管四（59）远离电磁阀（53）的一端设置在密封盖二（391）的内侧。

9.如权利要求1所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述滑板（2）、检测结构（3）、夹紧结构（4）和加压结构（5）以底座（1）的中线为轴对称设置有两个。

10.如权利要求6所述一种基于压差细分方法的双通道气密性智能检测仪器，其特征在于，所述加压腔（51）的侧面设置有高压气泵（8），所述高压气泵（8）的输出端与加压腔（51）相连接，所述高压气泵（8）的底端固定连接在底座（1）的上方。