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氦检漏设备在汽车空调上的应用
编辑:中山市天元真空设备技术有限公司   发布时间:2019-06-05

随着国内汽车工业的蓬勃发展,我国和制冷行业对汽车空调两器-冷凝器、蒸发器的年泄露量有严格要求。传统的水检方式精度低、误判率高,已经不能满足现代汽车空调检测标准的要求。而氦质谱检漏法具有检漏精度高、误判率低、清洁环保等优点,日益受到业内的广泛关注和认可,并有逐步取代水检的趋势。北京中科科仪是国内早期从事氦质谱仪研发与生产的厂家,为满足现代汽车空调两器的检测要求,自主研发生产了真空箱氦检漏设备及回收系统,并广泛的应用于国内诸多两器生产厂家。本文简要介绍了该系统的设计原理及其在汽车空调上的应用。


水检和氦检漏设备两种检漏方法的分析:目前,水检和氦检两种检漏方法国内汽车空调两器氦检漏设备更主要的方法,下面将分析两种氦检漏设备方法的优缺点。


传统水泡法检测分析:水泡检漏法,属于检测精度要求不高的粗检漏,就是将被检工件充入一定压力的干燥压缩空气或者是氮气,然后放入水中,观察是否有气泡从被检工件中跑出来,如果有,则说明漏,而且指出什么位置泄漏,一般只确定被检件是漏还是不漏,而不需定量。但并不是说气泡检漏就不能定量。在某些情况下,气泡检漏也可以定量。


真空箱氦检漏设备及回收系统设计关键技术


(1)真空箱体设计:首先、要保证箱体在抽真空过程中受力发生非弹性形变,造成箱体开裂。第二、要保证良好的气密性,真空箱一般是焊接成型,根据真空系统要求,焊缝无气孔、接痕, 表面光滑, 焊后焊缝表面磨光, 后面同箱体板一起抛光。这样处理的箱体内表面光洁, 表面藏气较少。第三、真空箱门开合自如,开合过程中不剐伤箱体密封圈,为提高箱体密封圈的使用寿命,设计时尽量考虑使密封圈在垂直箱体法兰面方向上受力,尽量避免斜向受力。


(2)真空管路设计:真空管路设计首先要考虑管道流导要与真空泵的抽速相匹配,避免大马拉小车现象。


(3)检漏系统设计:首先、系统应具备检测大漏、中漏、微漏功能,系统一但出现大漏应立即中止检漏并给出报警,防止出现大漏后,继续执行氦检工艺, 造成系统累积大量氦气而无法清除,也即是出现“氦中毒”现象。其次、一但出现大漏,应有清氦措施,更大程度的清除氦本底。


(4)氦气充注及回收设计:首先、务必保证安全问题,因为涉及到高压气体,因此储气罐务必设置安全阀及压力适时检测装置,保证压力容器安全。第二、压力管道务必密封良好,防止充气及回收过程中空气混入到系统中,造成氦气纯度下降。第三、需要有氦气浓度检测装置,保证在氦气压力及纯度达不到要求时,补充新鲜的氦气。第四、具备虑油装置,防止氦气增压泵以及真空泵中的油蒸汽进入气罐,污染系统。


(5)抽空系统设计:抽空系统设计应本着适度、够用、满足需求原则。系统冗余过大,会导致制造成本偏高,也不离于节能环保。


真空箱氦检漏设备系统在两器使用经验


实际产品漏率报警阈值的设定


在对空调两器检测时,对产品报废点的设置非常关键,指标要求过高,将会带来大批量产品不合格,太低又保证不了产品质量。正确确定产品的报警点需要以下步骤: 


将冷媒漏率换算成气体漏率


在对空调两器进行泄露检测时,常使用气体取代制冷剂进行泄露检测,因此,需要将液体漏率与气体漏率之间作一个等效转换。


首先制冷剂液体漏率转变为气体漏率:


确定系统的分流因子

在实际检漏时,由于有辅抽泵及其他因素的影响,并非所有的氦气都进入到氦检漏仪,因此,氦气存在一定的程度的分流。也就是说检漏仪指示漏率并非工件的实际漏率。要测定系统的分流因子,需要执行以下步骤。

将仪器调整至更佳工作状态,将一个已知漏率(Q1)的标准漏孔置于真空箱内,开启系统,观察检漏仪指示漏率(Q2),则系统的分流Q3= Q1/ Q2。


确定系统的报警点

根据本节2)所得等效氦气漏率和3)所得系统分流因子,即可确定工件的报警点:Q= QHe/Q3。


氦检漏设备系统校准

氦检漏系统在使用一段时间后,检漏仪可能由于环境等其他因素的影响,系统检测漏率会出现漂移。因此,需要定期对系统校准。系统校准分为内部校准和外部校准。

1)内部校准

内部校准即是对检漏仪自身的校准,执行内部校准需要准备一个漏率已知的标准漏孔对检漏仪进行校准。由于每款检漏仪校准方法各不相同,限于篇幅,本文不作详述。值得一提的是,一些检漏仪会内置标准漏孔。内置标准漏孔在使用一段时间后,漏率会衰减。因此需要找专门计量单位对内置漏孔进行校准,通常漏孔每年校准一次。

2)外部校准

外部校准即是对整个检漏系统校准,系统使用一段时间后,系统的分流因子可能会发生改变,因此需要定期使用标准漏孔来校准系统,以确定分流比是否已经改变。如果改变需要适当调整系统的报警点。


氦检漏设备的其它使用注意事项

1)一些用户在使用氦检漏系统时希望每个箱体一次检测多个工件,以提高检测效率。这样做会有潜在的风险。一是可能存在累积效应,即多个工件累积漏率可能超过报警点,而实际单个工件在许可范围内合格。二是一旦不合格需要单个重检,要耗费公司。每个箱体一次检测多个工件的基础在于工件的合格率在90%以上,而且工件品质较好。

2)由于氦检漏设备系统属于一种精密检测仪器,对使用环境要求相对苛刻。一是要求工件清洁干燥。二是要求环境温度不能过高、湿度也不能过大。

3)为保证系统使用寿命和稳定运行,系统需要定期维护。比如更换泵油、清洁管道、更换配件等。条件不具备时,须请厂家技术人员作定期保养。


综上所述,氦质谱检漏技术作为一种新型的氦检漏设备技术,精度高、稳定可靠、清洁环保。

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