TWI848454B - 測漏裝置 - Google Patents

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TWI848454B TW111145674A TW111145674A TWI848454B TW I848454 B TWI848454 B TW I848454B TW 111145674 A TW111145674 A TW 111145674A TW 111145674 A TW111145674 A TW 111145674A TW I848454 B TWI848454 B TW I848454B
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Abstract

一種測漏裝置，包含一與一物件界定出一負壓腔室的封裝單元、一連通於該負壓腔室且將至少一氣體由該負壓腔室排出至外界的負壓單元、一檢測該負壓腔室內至少一氣體的變化量且輸出一感測訊號的感測單元，及一控制單元。該控制單元訊號連接於該感測單元，且根據接收的感測訊號，在該感測訊號滿足一相關於一標準值的測漏條件時，判斷該負壓腔室為洩漏狀態。藉此，通過該封裝單元，創建出適用於各種造型之物件的負壓腔室，進而能夠以該至少一氣體在該負壓腔室內的變化量，判斷該物件是否存在孔洞，而有漏氣的情形，不但檢測快速，且適用不同的物件。

Description

測漏裝置
本發明是有關於一種測漏裝置，特別是指一種適用於檢測一物件是否存在孔洞的測漏裝置。
傳統的測漏方法大都採用水浸法或肥皂水噴塗法，優點在於，可以適用各種造型的物件。檢測時，主要是將物件沉浸入水中，或將肥皂水塗覆在物件表面，再根據是否產生氣泡來判斷物件是否因為存在孔洞如裂縫、孔洞，而存在漏氣的情形。
由於是否產生氣泡決定於檢測者的目測，因此，很難消除人為因素對測試結果的影響，同時也無法準確的獲知物件存在孔洞的程度。此外，使用這種方法測漏後，還要對物件進行清潔、乾燥及防鏽處理等額外程序，不但耗時、程序複雜，且若物件不能接觸水氣，也大幅增加了測漏的困難度。
參閱圖1，說明中華民國專利號第M490576號專利案所揭露之一種真空測漏系統9，主要是通過一氧氣感測器91與一質譜儀92，在不同的真空壓力下，偵測一真空腔體90內的氧氣的含量，進而判斷該真空腔體90是否發生氣體外漏。
惟，第M490576號專利案只能針對密閉的腔室，而無法適用一般的物件，仍然無法解決前述物件測漏困難的技術問題。且該質譜儀92使用的範圍需要在高真空 1x10 -3torr以下，有使用受限的缺點。
因此，本發明之目的，即在提供一種檢測快速，且適用不同物件的測漏裝置。
於是，本發明測漏裝置，適用於檢測一物件，包含一封裝單元、一負壓單元、一感測單元，及一控制單元。
該封裝單元接觸於該物件，且適用於與該物件界定出一負壓腔室。
該負壓單元連通於該負壓腔室，且用於將至少一氣體由該負壓腔室排出至外界，使該負壓腔室在一洩漏狀態或一非洩漏狀態變化，在該洩漏狀態時，該至少一氣體能夠通過該物件而進入該負壓腔室，在該非洩漏狀態時，該至少一氣體無法通過該物件。
該感測單元連通於該負壓腔室，且用於在一預設時間檢測該負壓腔室內該至少一氣體的含量，且輸出至少一感測訊號，該至少一感測訊號包括一對應於該至少一氣體的含量的感測值。
該控制單元訊號連接於該感測單元，且用於接收該至少一感測訊號，及根據該感測值在滿足一相關於一標準值的測漏條件時，判斷該負壓腔室為洩漏狀態。
本發明之功效在於：通過該封裝單元，創建出適用於各種造型之物件的負壓腔室，進而能夠以該至少一氣體在該負壓腔室內的變化量，判斷該物件是否存在孔洞，而有漏氣的情形，不但檢測快速，且適用不同的物件。
參閱圖2、圖3與圖4，本發明測漏裝置的一第一實施例，適用於檢測一物件1。該物件1可以是任何物件1，在本實施例中，以汽車零件的殻座為例，並包括一周緣11，及一開口12。該測漏裝置包含一封裝單元2、一負壓單元3、一感測單元4，及一控制單元5。
在本實施例中，該封裝單元2包括一第一封裝件21，及一第二封裝件22。
該第一封裝件21為一平台，接觸於該物件1的周緣11，且適用於與該物件1一內表面界定出一負壓腔室201，並具有一連通於該負壓腔室201的氣口211。
該第二封裝件22適用於封閉該物件1的開口12。應當注意的是，該開口12的數量不限於只有一個，在本實施例的其它變化例中，該開口12的數量會因為該物件1的造型，可以是2個或2個以上，該第二封裝件22的數量則對應該開口12的數量。
值得說明的是，當該物件1沒有開口12時，則可以省略該第二封裝件22。
在本實施例中，該負壓單元3包括一連通於該負壓腔室201的真空泵31。該真空泵31用於將空氣由該負壓腔室201排出至外界，使該負壓腔室201在一洩漏狀態(如圖2)或一非洩漏狀態(如圖3)變化，在該洩漏狀態時，空氣能夠通過該物件1而進入該負壓腔室201，在該非洩漏狀態時，空氣無法通過該物件1。
該感測單元4連通於該負壓腔室201，且用於在一預設時間檢測該負壓腔室201內至少一氣體的含量，且輸出數個感測訊號S。每一該感測訊號S包括一對應於該至少一氣體的含量的感測值。
該感測單元4是一種氣體感測器，能夠感測一特定的氣體的含量。由於空氣是由氮氣、氧氣、氬氣及其它微量的氣體組成，因此，該氣體可以是氮氣、氧氣、氬氣及其它微量的氣體。在本實施例中，該感測單元4用於感測氧氣的含量。
應當注意的是，該感測單元4不限於是一種氣體感測器，在本實施例的其它變化例中，也可以是真空計、或質譜儀。
該控制單元5訊號連接於該感測單元4，且根據接收的該等感測訊號S，獲得該等感測值，並在該等感測值滿足一相關於一標準值的測漏條件時，判斷該負壓腔室201為洩漏狀態，及輸出一異常訊息M1。在該等感測值不滿足該測漏條件時，判斷該負壓腔室201為非洩漏狀態，及輸出一正常訊息M2。該異常訊息M1或正常訊息M2分別可以是通過一顯示器(圖未示)顯示的文字或圖形、或通過一揚聲器(圖未示)顯示的聲音、或通過一發光元件(圖未示)顯示的亮光。
在本實施例中，該控制單元根據該預設時間內，氧氣的含量的變化，繪製一曲線圖。該測漏條件為：該控制單元5在該預設時間的終點時，比較氧氣的含量是否大於該標準值，如果是，則判斷該負壓腔室201為洩漏狀態，如果否，則判斷該負壓腔室201為非洩漏狀態。
以該預設時間為30秒，起點為0秒，終點為30秒，該標準值介於D 01ppm~D 02ppm為例。
當該物件1以該周緣11抵靠於該第一封裝件21，且與該第一封裝件21建構出密封的負壓腔室201時，隨著該真空泵31將空氣由該負壓腔室201排出至外界，該負壓腔室201內會形成非洩漏狀態。藉此，通過該物件1內、外的壓差，使該物件1愈緊迫於該第一封裝件21，及通過該感測單元4感測該負壓腔室201內氧氣的含量，並隨著時間增加，輸出該等感測訊號S。
若該物件1沒有存在孔洞或裂縫，外界空氣無法通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內的氧氣的含量就會隨著時間增加而減少。此時，如圖4的曲線L1所示，第30秒的感測值為D1ppm，小於該標準值D 01ppm，因此，該控制單元5根據第30秒的感測值，判斷該感測值不符合該測漏條件，該負壓腔室201為非洩漏狀態，並輸出該正常訊息M2，表示該物件1沒有存在孔洞或裂縫，為良品。
若該物件1有存在孔洞或裂縫，外界空氣就會在壓差的作用下，通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內的氧氣的含量就會隨著時間增加而沒有明顯的變化。此時，如圖4的曲線L2或曲線L3所示，第30秒的感測值為D2ppm、或D3ppm，皆大於該標準值D 02ppm，因此，該控制單元5根據第30秒的感測值，判斷該感測值符合該測漏條件，該負壓腔室201為洩漏狀態，並輸出該異常訊息M1，表示該物件1存在有存在孔洞或裂縫，為瑕疵品。
值得說明的是，通過該曲線L2或該曲線L3，除了可以看出氧氣的含量變化外，還可以通過感測值的大小，判斷該物件1的漏氣程度為一般漏氣，或嚴重漏氣。另外，前述標準值D 01、D 02的取得，是經由測試數個的良品的物件1後，得到適用的標準，不同的物件1，得到的標準值D 01、D 02也不盡相同。
應當注意的是，該測漏條件不限於前述以終點的感測值為判斷依據，在本實施例的其它變化例中，也可以是：該控制單元5計算該曲線圖中對應之曲線的斜率，是否小於該標準值，如果是，則判斷該負壓腔室201為洩漏狀態，如果否，則判斷該負壓腔室201為非洩漏狀態。
同樣以該預設時間為30秒，該標準值介於D 01～D 02為例。
若該物件1沒有存在孔洞或裂縫，外界空氣無法通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內的氧氣的含量就會隨著時間增加而減少。此時，該曲線L1的斜率為G1，大於該標準值D 02，因此，該控制單元5判斷該等感測值不符合該測漏條件，該負壓腔室201為非洩漏狀態，並輸出該正常訊息M2，表示該負壓腔室201內氧氣的含量的大幅減少，變動率較大，該物件1沒有存在孔洞或裂縫，為良品。
若該物件1有存在孔洞或裂縫，外界空氣就會在壓差的作用下，通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內的氧氣的含量就會隨著時間增加而沒有明顯的變化。此時，該曲線L2的斜率為G2，該曲線L3的斜率為G3，皆小於該標準值D 01，因此，該控制單元5判斷該等感測值符合該測漏條件，該負壓腔室201為洩漏狀態，並輸出該異常訊息M1，表示該負壓腔室201內氧氣的含量變動率較小，該物件1存在有存在孔洞或裂縫，為瑕疵品。
應當注意的是，該測漏條件不限於前述以終點的感測值或以變動率為判斷依據，在本實施例的其它變化例中，也可以二者共用，並通過計算加權值的方式，判斷該負壓腔室201為非洩漏狀態或洩漏狀態。例如，根據下列公式1，計算加權後的一判斷值C，再比較該判斷值C與該標準值：
⋯⋯(公式1)
其中，w1、w2為加權值，A為終點的感測值，B為斜率。藉此，當該判斷值C小於該標準值時，則判斷該負壓腔室201為洩漏狀態，當該判斷值C大於該標準值時，則判斷該負壓腔室201為非洩漏狀態。
參閱圖5與圖6，是本發明一第二實施例，其與該第一實施例相同，同樣包含有該封裝單元2、該負壓單元3、該感測單元4，及該控制單元5。差異在於：
該第一封裝件21與該物件1一內表面界定出一正壓腔室202，並具有一抽氣口212，及一連通於該正壓腔室202與外界的入氣口213。
該第三封裝件23可卸離地對合於該第一封裝件21，且與該物件1一外表面、該第一封裝件21界定出該負壓腔室201，並具有一形成在內表面且迫壓該物件1迫抵於該第一封裝件21的迫壓部231。
該負壓單元3的真空泵31通過該抽氣口212連通於該負壓腔室201，用於將該氣體由該負壓腔室201排出至外界。
測漏時，該物件1同樣以該周緣11抵靠於該第一封裝件21，而與該第一封裝件21建構出密封的正壓腔室202，同時，該控制單元5會控制該第三封裝件23移動至對合於該第一封裝件21，並與該第一封裝件21、該物件1建構出密封的負壓腔室201。此時，隨著該真空泵31將空氣由該負壓腔室201排出至外界，該負壓腔室201內會形成非洩漏狀態，該正壓腔室202內會因為連通於外界而形成洩漏狀態。藉此，同樣可以通過該感測單元4感測該負壓腔室201內氧氣的含量，並隨著時間增加，輸出該等感測訊號S。
同樣的，若該物件1如圖5所示有存在孔洞或裂縫，該正壓腔室202內的空氣就會在壓差的作用下，由該入氣口213進入該正壓腔室202，且通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內氧氣的含量的變動率較小，並不會隨著時間增加而有大幅度的變化。
若該物件1如圖6所示沒有存在孔洞或裂縫，該正壓腔室202內的空氣會因為無法通過該物件1而進入該負壓腔室201，該負壓腔室201內的氧氣的含量就會隨著時間增加而減少。
藉此，判斷時，同樣可以通過前述測漏條件，判斷該負壓腔室201為洩漏狀態或非洩漏狀態，而能夠得知該物件1為良品或瑕疵品，或該物件1的漏氣程度。
經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：
1、本發明能夠通過該封裝單元2，創建出適用於各種造型之物件1的負壓腔室201或正壓腔室202，進而能夠以該至少一氣體在該負壓腔室201內的變化量，判斷該物件1是否存在孔洞，而有漏氣的情形，不但適用不同造型的物件1，更重要的是，該物件1不需要再經過清潔、乾燥及防鏽處理等額外程序，而能夠大幅提升檢測速率。
2、本發明能夠通過感測的數據，及標準化的測漏條件，自動且準確的判斷該物件1是否漏氣，及漏氣程度，不但可以取代人工，且判斷精準。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:物件 11:周緣 12:開口 2:封裝單元 201:負壓腔室 202:正壓腔室 21:第一封裝件 211:氣口 212:抽氣口 213:入氣口 22:第二封裝件 23:第三封裝件 231:迫壓部 3:負壓單元 31:真空泵 4:感測單元 5:控制單元 S:感測訊號 L1～L3:曲線 M1:異常訊息 M2:正常訊息
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明中華民國專利號第M490576號專利案所揭露之一種真空測漏系統； 圖2是一示意圖，說明本發明測漏裝置的一第一實施例，且外界空氣通過一物件，使一負壓腔室在一洩漏狀態； 圖3是一類似於圖2的示意圖，但該負壓腔室在一非洩漏狀態； 圖4是一曲線圖，說明一氣體在一預設時間內的變化量； 圖5是一示意圖，說明本發明測漏裝置的一第二實施例；及 圖6是一類似於圖5的示意圖，但外界空氣通過一物件。
1:物件 11:周緣 12:開口 2:封裝單元 201:負壓腔室 21:第一封裝件 211:氣口 22:第二封裝件 3:負壓單元 31:真空泵 4:感測單元 5:控制單元 S:感測訊號 M1:異常訊息 M2:正常訊息

Claims (10)

  1. 一種測漏裝置，適用於檢測一物件，包含：一封裝單元，接觸於該物件，且適用於與該物件界定出一負壓腔室；一負壓單元，連通於該負壓腔室，且用於將至少一氣體由該負壓腔室排出至外界，使該負壓腔室在一洩漏狀態或一非洩漏狀態變化，在該洩漏狀態時，該至少一氣體能夠通過該物件而進入該負壓腔室，在該非洩漏狀態時，該至少一氣體無法通過該物件；一感測單元，連通於該負壓腔室，且用於在一預設時間檢測該負壓腔室內該至少一氣體的含量，且輸出至少一感測訊號，該至少一感測訊號包括一對應於該至少一氣體的含量的感測值；及一控制單元，訊號連接於該感測單元，且用於接收該至少一感測訊號，及根據該預設時間內，氧氣的含量的變化，繪製一曲線圖，且根據一相關於一標準值的測漏條件進行判斷，該測漏條件為根據公式1，計算加權後的一判斷值，再比較該判斷值與該標準值：C=w1×A+w2×B……(公式1)其中，C為判斷值，w1、w2為加權值，A為在該預設時間的終點時的感測值，B為該至少一曲線的斜率，當該判斷值小於該標準值時，判斷該負壓腔室為洩漏狀態，當該判斷值大於該標準值時，判斷該負壓腔室為非洩漏狀態。
  2. 如請求項1所述的測漏裝置，其中，該封裝單元包括一第一封裝件，該第一封裝件適用於迫抵該物件的一周緣。
  3. 如請求項2所述的測漏裝置，其中，該第一封裝件與該物件一內表面界定出該負壓腔室。
  4. 如請求項3所述的測漏裝置，其中，該負壓單元包括一真空泵，該真空泵用於將該至少一氣體由該負壓腔室排出至外界，該第一封裝件具有一連通於該負壓腔室與該真空泵且供該至少一氣體流動的氣口。
  5. 如請求項2所述的測漏裝置，其中，該封裝單元包括至少一第二封裝件，該至少一第二封裝件適用於封閉該物件的至少一開口，該至少一開口的數量對應於該至少一第二封裝件的數量。
  6. 如請求項2或5所述的測漏裝置，其中，該封裝單元包括一第三封裝件，該第一封裝件與該物件一內表面界定出一連通於外界的正壓腔室，該第三封裝件可卸離地對合於該第一封裝件，且迫壓該物件迫抵於該第一封裝件，並與該物件一外表面、該第一封裝件界定出該負壓腔室。
  7. 如請求項6所述的測漏裝置，其中，該第三封裝件具有一形成在內表面且適用於迫壓該物件迫抵於該第一封裝件的迫壓部。
  8. 如請求項6所述的測漏裝置，其中，該負壓單元包括一真空泵，該真空泵用於將該至少一氣體由該負壓腔室排出至外界，該第一封裝件具有一連通於該負壓腔室與該真空泵且供該至少一氣體流動的抽氣口。
  9. 如請求項8所述的測漏裝置，其中，該第一封裝件還具有一連通於該正壓腔室與外界且供該至少一氣體流動的入氣口。
  10. 如請求項1所述的測漏裝置，其中，該感測單元可以是一種真空計、或質譜儀、或氣體感測器。
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