汽车储气筒气密性检测方案(检测压力气筒泄漏充气)

1.储气筒气密检测设备的作用

1.1作为汽车零部件的重要组成部分,储气筒起着存储压缩空气以及刹车制动的作用,其气密性将直接影响刹车距离,故而影响行车安全。
因此,储气筒气密性检测设备的可靠性就成了本设备的终极追求。

1.2现代工厂随着产能的不断增加,传统的人工沉水检测将难以适应企业产能需求,因此提高检测效率和杜绝人为因素成了本检测设备的必备要素。

汽车储气筒气密性检测方案(检测压力气筒泄漏充气) 汽修知识
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1.3 为便于车间管理,故本设备需具备及时时有效记录被检工件的检测数据并智能判断是否合格,并需实现自动装夹、封堵、充气、检测;同时能记录每天的产能及产品合格率,且需实现数据传输功能,以便管理部门能通过数据分析后及时调整生产计划。

2.储气筒气密检测的几种方式

2.1人工水检

目前有储气筒厂家使用检测方式是采用人工沉水、人工观察是否泄漏和找漏点,该检测方式的缺点是检测效率底、人为因素大、操作人员劳动强度大,已经逐步被淘汰。

2.2半自动水检测

该检测方式是在人工水检的基础上,通过人工将被测工放置于检测工位上,通过人工操作检测设备,实现设备自动装夹、充气、沉水、人工检测。
该检测方式的缺点是无数据可记录,仍需人工观察是否泄漏和找漏点,优点在于降低了操作人员劳动强度,同时提高了检测效率。

2.3压力表检测

该检测方式是通过对储气筒进行充气至一定压力,然后进行保压一定时间后读取压力表数据,进行判断是否泄漏(需有泄漏标准)。
该方式的缺点是效率底,由于压力表的量程问题导致的误判率高。

2.4检漏仪检测(原理同压力表)

该检测方式目前适用于小容积(一般小于1L)储气筒的气密性检测,其检测精度高于压力表直接检测。
对大容积储气筒,由于充气和检测时需要的平衡时间较长故而效率较低。

2.5示踪气体检测(氦检)

该检测方式在国外应用比较广泛,我们通过近一个月的调查尚未发现有储气筒厂家使用。
该检测方式缺点在于设备造价高,使用、维护成本高。

3.气密性检测方式精度对比

气检:10-5Pa·m3/s

水检:10-6Pa·m3/s

氦检:10-12Pa·m3/s

Pa·m3/s的含义是:每秒一立方空间内的泄漏量

4.影响气检精度的因素

4.1检测压力

泄漏率对测试压力的依赖性,对不同的测量条件是不同的。
一般而言,对于多孔性(如铸造气泡、裂缝)较高时,试验压力对泄漏率的影响较大,而对于多孔性较低时则影响较小。
另外,随测试压力的增高,还会带来诸如温度影响,所需稳定时间加长等一系列问题。
因此,建议对特定的工件可采用在一定压力范围内进行泄漏检测,然后选择一个满足测试要求的较低的压力确定为最终的测试压力。

4.2检测容积

在一个特定的泄漏率值里,如果检测容积增大的话,那么相应的压力降低的速度就越低,因而测量时间(含充气和平衡时间)需要相应增加。
在一些特定的条件下,如果不想方设法减少测量容积,那么可能会无法达到测量需要的灵敏度。

4.3平衡时间

在充气的时候,压缩空气会因为受压状态而进入一个密闭容器后,引起一系列的热力学-动力学变化,即当一定体积的压缩空气迅速移至一密闭容器后,其压力会发生降低,若此时进行测量,则这种压力的变化会被视作一个由泄漏所引起的压力变化,影响测量结果的准确性。
这种“冲气效应”受充气压力、测试容积及测试件材料影响。
当充气压力或测试容积增加时,这种充气引起的压力降低随之变得明显。
解决这个问题的办法之一是在充气与测量之间增加一段稳定时间(平衡时间)来消除这种影响。
稳定时间的长短需要根据具体测量对象来确定。

4.4温度

对于处于密闭容器的气体而言,当温度升高时,其内部的压力随之升高。
因而温度的变化不可避免地成为影响压力变化的重要因素。
一般估计这种影响的范围大致在温度每变化1 ℃引起的压力变化为0.36%的测量压力值(因传感器精度而异,精度越高变化值越大)。
因而,随测试压力的提高,温度的影响会变得明显。

通过上述对比,在本检漏设备的方案中我们建议两种方案供贵公司参考。

建议方案:

4.1采用半自动水检测

本设备已在贵司使用,其可靠性和效率已经基本得到验证。
另外,我们会在本次方案设计中将优化设备的功能性,如增加扫码功能、增加计数功能、设备自我保护功能(延长易损件使用寿命),优化相关结构使之更便于操作、维护。

4.2采用压降(检漏仪)设备全自动检测

由于本次储气罐体积较大,在采用本方案时效率成最大问题,故我们准备采取4工位同时检测

4.2.1相关参数如下:

设备工位:4工位

设备电源:AC220V±10% 50HZ;

使用环境:湿度:10~20%;

温度:-5~40℃;

气源压力:检测压力0.7MPa

检测压力:0.7MPa-0.8MPa可调

检漏仪测量精度:10Pa

检测时间:145秒 /4件(理论)

4.2.2主要参数理论验证

4.2.2.1计算的相关参数

储气罐型号:3513130G1K33,该型储气罐是本次储气罐中体积最大

储气罐内容积: 37L;

现场气源压力:0.7MPa;

接入设备的气管内径:10mm;

储气罐的气密性规范:目前尚未查到待贵方提供,(我们是按保压5分钟的泄漏量为10KPa计算的)

我们通过计算得出将3513130G1K33型储气罐充满约需9.3S(罐内压力充至0.7MPa),对于37L大容积腔体内的空气平衡时间我们经验值约120S,检测时间约为:15S

综上,单个工件在单个工位上的检测时间约为145秒,这样的效率太低,所以我们采取了多工位的设计(4工位,平均单件检测时间约为40秒),从而提高整套设备的检测效率。

另外,由于该检测方式受温度影响较大,(特别是在反复检测时会出现数据不稳定的情况)所以我们不建议在本设备中采取自动沉水找漏点的方式,原因是如果检测到有泄漏工件时,检测工作台和工件自动沉水,这样在下一工件检测时由于工装夹具上附着水的蒸发会直接带走常温下的被测工件温度,从而导致检测数据不稳定而无法判断。

所以在本方案中,我们的建议是检测设备设计成4工位,各工位实现一键式自动封堵、充气、检测、数据存储及传输、快速扫码、计数等功能,实现自动化来提高效率,另配人工找漏点水槽。
在本方案中,现在需要确定的是储气罐的泄漏标准,在没有标准的情况下本方案无法实现。

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