淺析影響緩速器零件氣密性檢測精度的因素

薛樂樂 劉濤

【摘 要】本文通過對差壓法氣密性檢測的工作原理、工藝參數進行分析，采用正交試驗設計方法，快速確定差壓法氣密性檢測的關鍵影響工藝參數，提高緩速器并聯定子（HB32001）檢測效率及精度。

【關鍵詞】差壓法；氣密性；影響因素；檢測效率；精度

1、背景

并聯定子做為公司液力緩速器總成的關鍵零部件，需要滿足液力緩速器高溫高壓的密封條件，對氣密性有高要求，如果出現泄露現象，將會影響液力緩速器的動力性能、排放性能以及整機的噪聲。傳統的氣密性檢測方法有煤油滲透法、浸水法和涂抹法，但是上述檢測方法存在一定的檢測局限性，多憑檢測人員的經驗、認真程度和視力的明銳程度。隨著國內工業自動化和檢測技術的高速發展，差壓法是機械行業主流的氣密性檢測方法。但是實際生產中，我們存在檢測精度差、重現性誤差≥2ml/min、部分零件還會出現誤判等問題。

本文使用北京拓奇星提供的氣密檢測試漏儀，應用正交試驗法，確定影響氣密性檢測的關鍵工藝參數，提高檢測效率、檢測精度，消除存在的問題。

2、差壓法氣密性檢測原理

差壓法氣密性檢測是利用氣體流量公式通過測量容器內壓力的變化來計算泄漏量的檢測方法。差壓法氣密性檢測的工作過程包括4個過程，即充氣過程、平衡過程、檢測過程和排氣過程。

2.1充氣過程（CHG）。將系統壓力調定到測試壓力，打開充氣閥、測漏閥，標準容器和被測工件充入壓力等于測試壓力的壓縮空氣，因絕熱壓縮而升溫的空氣要達到一定程度的穩定，需要一段時間。此時系統內部壓力、溫度都會波動，必須持續充氣直至標準容器、被測工件充氣完全。

2.2平衡過程（BAL）。關閉充氣閥、測漏閥，截斷氣源與標準容器、被測工件的通路，由于充氣及關閉閥的動作會引起容器內氣體壓力的脈動，導致標準容器與被測工件間的差壓不穩定，呈現出無規則的變化，必須延遲一段時間，待差壓值穩定后才能測量差壓變化。

2.3檢測過程（DET）。檢測差壓傳感器的輸出，由于泄漏產生的壓力降在測試壓力附近近似的與時間成正比，因此可以測量出在一定時間內差壓的變化值。

2.4排氣過程（END）。待測量完差壓的變化值，輸出合格與否的信號，標準容器、被測工件內的剩余氣體通過氣閥排到大氣里，結束一個檢測過程。

3、泄漏量換算

單位時間內的泄漏量與差壓之間的關系可用下面公式計算。

Ve=Vw+Vt+0.01（101.3+P）

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

檢測儀使用標準大氣壓來進行這項計算。如果測試時的標準大氣壓，即1.013×105Pa、標準溫度為20℃，則可計算出標準狀態下的單位時間內的泄漏量。

以串聯定子為例，測試壓力為700kPa；工件的內容積為150mL；檢測時間為1s；檢漏儀內容積為11mL；檢出時的壓差為50Pa，計算如下：

Ve=150+11+0.01×（101.3+700）=169mL

即測試工件的泄露量為5（mL/min）。

4、正交法確定氣密性檢測工藝參數

通過長時間驗證總結，影響氣密性檢測精度及效率的因素有：泄露率、測試壓力、測試溫度、檢測工藝參數、工件體積、封堵方式及效果等。其中泄漏率和測試壓力由設計部門確定，環境溫度在一定的時間段內波動范圍不大，工件體積可以通過填充優化，封堵方式由試漏儀決定。所有，影響檢測效率和精度的關鍵是工藝參數，主要有充氣時間、平衡時間和檢測時間。我們采用正交實驗法，為充氣時間、平衡時間、檢測時間設計三因子三水平試驗，因子水平見表1，試驗結果見表2。

從表3中可以看出，測試穩定性最好的試驗條件A2B2C2，即充氣時間8s，平衡時間6s，檢測時間2s。為驗證正交試驗的可靠性，對測試穩定性最好的條件進行試驗驗證，驗證結果見表4，從表4結果可見A2B2C2的測試條件符合我們的使用需求。

5、結論

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

（2）現場生產過程中我們發現，車間環境溫度短時間內波動不大，但是時間過程的化溫度波動比較大，對氣密檢測結果影響明顯，尤其是夏季更為明顯。針對溫度的影響，我們后期將進行重點研究，初步計劃采用溫度補償法對檢測結果進行修正。由于泄露值與溫度之間在一定范圍內存在正線性相關關系，利用線性回歸分析法加以修正，從而達到溫度補償的目的。

【參考文獻】

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