薛樂(lè)樂(lè) 劉濤

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)差壓法氣密性檢測(cè)的工作原理、工藝參數(shù)進(jìn)行分析，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，快速確定差壓法氣密性檢測(cè)的關(guān)鍵影響工藝參數(shù)，提高緩速器并聯(lián)定子（HB32001）檢測(cè)效率及精度。

【關(guān)鍵詞】差壓法；氣密性；影響因素；檢測(cè)效率；精度

1、背景

并聯(lián)定子做為公司液力緩速器總成的關(guān)鍵零部件，需要滿足液力緩速器高溫高壓的密封條件，對(duì)氣密性有高要求，如果出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，將會(huì)影響液力緩速器的動(dòng)力性能、排放性能以及整機(jī)的噪聲。傳統(tǒng)的氣密性檢測(cè)方法有煤油滲透法、浸水法和涂抹法，但是上述檢測(cè)方法存在一定的檢測(cè)局限性，多憑檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真程度和視力的明銳程度。隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化和檢測(cè)技術(shù)的高速發(fā)展，差壓法是機(jī)械行業(yè)主流的氣密性檢測(cè)方法。但是實(shí)際生產(chǎn)中，我們存在檢測(cè)精度差、重現(xiàn)性誤差≥2ml/min、部分零件還會(huì)出現(xiàn)誤判等問(wèn)題。

本文使用北京拓奇星提供的氣密檢測(cè)試漏儀，應(yīng)用正交試驗(yàn)法，確定影響氣密性檢測(cè)的關(guān)鍵工藝參數(shù)，提高檢測(cè)效率、檢測(cè)精度，消除存在的問(wèn)題。

2、差壓法氣密性檢測(cè)原理

差壓法氣密性檢測(cè)是利用氣體流量公式通過(guò)測(cè)量容器內(nèi)壓力的變化來(lái)計(jì)算泄漏量的檢測(cè)方法。差壓法氣密性檢測(cè)的工作過(guò)程包括4個(gè)過(guò)程，即充氣過(guò)程、平衡過(guò)程、檢測(cè)過(guò)程和排氣過(guò)程。

2.1充氣過(guò)程（CHG）。將系統(tǒng)壓力調(diào)定到測(cè)試壓力，打開(kāi)充氣閥、測(cè)漏閥，標(biāo)準(zhǔn)容器和被測(cè)工件充入壓力等于測(cè)試壓力的壓縮空氣，因絕熱壓縮而升溫的空氣要達(dá)到一定程度的穩(wěn)定，需要一段時(shí)間。此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部壓力、溫度都會(huì)波動(dòng)，必須持續(xù)充氣直至標(biāo)準(zhǔn)容器、被測(cè)工件充氣完全。

2.2平衡過(guò)程（BAL）。關(guān)閉充氣閥、測(cè)漏閥，截?cái)鄽庠磁c標(biāo)準(zhǔn)容器、被測(cè)工件的通路，由于充氣及關(guān)閉閥的動(dòng)作會(huì)引起容器內(nèi)氣體壓力的脈動(dòng)，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)容器與被測(cè)工件間的差壓不穩(wěn)定，呈現(xiàn)出無(wú)規(guī)則的變化，必須延遲一段時(shí)間，待差壓值穩(wěn)定后才能測(cè)量差壓變化。

2.3檢測(cè)過(guò)程（DET）。檢測(cè)差壓傳感器的輸出，由于泄漏產(chǎn)生的壓力降在測(cè)試壓力附近近似的與時(shí)間成正比，因此可以測(cè)量出在一定時(shí)間內(nèi)差壓的變化值。

2.4排氣過(guò)程（END）。待測(cè)量完差壓的變化值，輸出合格與否的信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)容器、被測(cè)工件內(nèi)的剩余氣體通過(guò)氣閥排到大氣里，結(jié)束一個(gè)檢測(cè)過(guò)程。

3、泄漏量換算

單位時(shí)間內(nèi)的泄漏量與差壓之間的關(guān)系可用下面公式計(jì)算。

Ve=Vw+Vt+0.01（101.3+P）

其中：Ve為等效內(nèi)容積（mL）；Vw為測(cè)試品和配管的內(nèi)容積（mL）；Vt為檢漏儀內(nèi)容積（mL）；P：測(cè)試壓力（kPa）。

檢測(cè)儀使用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)計(jì)算。如果測(cè)試時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即1.013×105Pa、標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃，則可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的單位時(shí)間內(nèi)的泄漏量。

以串聯(lián)定子為例，測(cè)試壓力為700kPa；工件的內(nèi)容積為150mL；檢測(cè)時(shí)間為1s；檢漏儀內(nèi)容積為11mL；檢出時(shí)的壓差為50Pa，計(jì)算如下：

Ve=150+11+0.01×（101.3+700）=169mL

即測(cè)試工件的泄露量為5（mL/min）。

4、正交法確定氣密性檢測(cè)工藝參數(shù)

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證總結(jié)，影響氣密性檢測(cè)精度及效率的因素有：泄露率、測(cè)試壓力、測(cè)試溫度、檢測(cè)工藝參數(shù)、工件體積、封堵方式及效果等。其中泄漏率和測(cè)試壓力由設(shè)計(jì)部門(mén)確定，環(huán)境溫度在一定的時(shí)間段內(nèi)波動(dòng)范圍不大，工件體積可以通過(guò)填充優(yōu)化，封堵方式由試漏儀決定。所有，影響檢測(cè)效率和精度的關(guān)鍵是工藝參數(shù)，主要有充氣時(shí)間、平衡時(shí)間和檢測(cè)時(shí)間。我們采用正交實(shí)驗(yàn)法，為充氣時(shí)間、平衡時(shí)間、檢測(cè)時(shí)間設(shè)計(jì)三因子三水平試驗(yàn)，因子水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

從表3中可以看出，測(cè)試穩(wěn)定性最好的試驗(yàn)條件A2B2C2，即充氣時(shí)間8s，平衡時(shí)間6s，檢測(cè)時(shí)間2s。為驗(yàn)證正交試驗(yàn)的可靠性，對(duì)測(cè)試穩(wěn)定性最好的條件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)表4，從表4結(jié)果可見(jiàn)A2B2C2的測(cè)試條件符合我們的使用需求。

5、結(jié)論

（1）通過(guò)正交試法，可以快速工藝參數(shù)，提高檢測(cè)效率、檢測(cè)精度。A2B2C2的測(cè)試條件符合我們的使用需求

（2）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，車(chē)間環(huán)境溫度短時(shí)間內(nèi)波動(dòng)不大，但是時(shí)間過(guò)程的化溫度波動(dòng)比較大，對(duì)氣密檢測(cè)結(jié)果影響明顯，尤其是夏季更為明顯。針對(duì)溫度的影響，我們后期將進(jìn)行重點(diǎn)研究，初步計(jì)劃采用溫度補(bǔ)償法對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正。由于泄露值與溫度之間在一定范圍內(nèi)存在正線性相關(guān)關(guān)系，利用線性回歸分析法加以修正，從而達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

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