氣密檢漏在不銹鋼真空杯中的應(yīng)用

段雪利

摘? 要：傳統(tǒng)意義上的保溫器皿是保溫瓶，但是隨著科技和工業(yè)的快速發(fā)展，304和316等不銹鋼已經(jīng)成為保溫杯制作的主要材料。為了能夠有效保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此從檢測(cè)的環(huán)境來(lái)看，就需要保證在恒定的常溫狀態(tài)下進(jìn)行。而該文就對(duì)不銹鋼真空杯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析，根據(jù)氣密檢漏的特點(diǎn)和方法以及在生產(chǎn)檢測(cè)中的應(yīng)用，詳細(xì)分析產(chǎn)生漏水的原因以及相關(guān)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：氣密撿漏? 設(shè)備? 不銹鋼真空杯? 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In the traditional sense， the thermal insulation vessel is the thermos bottle. However， with the rapid development of science， technology and industry， 304 and 316 stainless steel have become the main materials for making thermos cups. In this paper， the structure of stainless steel vacuum cup is analyzed in detail. In order to effectively ensure the accuracy of the final results， from the perspective of the detection environment， it is necessary to ensure that it is carried out at a constant room temperature. In this paper， the structure of stainless steel vacuum cup is analyzed in detail. According to the characteristics and methods of air tight leak detection and its application in production detection， the causes of water leakage and relevant precautions are analyzed in detail.

Key Words： Airtight leak detection; Equipment; Stainless steel vacuum cup; Application

1? 結(jié)構(gòu)分析

盡管不銹鋼保溫杯和不銹鋼真空杯相比，基本上都是采用了不銹鋼作為主要的制作材料，但是從實(shí)際使用效果上來(lái)看后者對(duì)于原材料的規(guī)格和質(zhì)量以及標(biāo)準(zhǔn)都是有著獨(dú)特的要求。首先就不銹鋼而言，材料的鋼含量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，同時(shí)在杯身的厚度上也需要達(dá)到相應(yīng)的要求，只有這樣才能夠盡最大限度，有效地發(fā)揮出保溫特性。從內(nèi)部的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，夾層設(shè)計(jì)成真空層，能夠有效避免熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時(shí)也能夠最大限度避免熱量輻射的出現(xiàn)，此外，在部分產(chǎn)品中還可以在杯蓋上添加軟木塞等部件避免熱量快速消散。

2? 氣密檢漏的特點(diǎn)

首先由于壓差的存在氣體會(huì)通過(guò)縫隙處由氣壓高流向氣壓低，而單位時(shí)間內(nèi)的氣體泄漏量可以表達(dá)為Q=CPn，其中Q為漏孔漏率，P為表壓值，C與漏孔自身結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)值，n是漏孔自身有關(guān)的待定常數(shù)。因此對(duì)于存在縫隙或者是鏤空的不銹鋼真空杯在裝入水后，考慮到水的壓力以及熱量所產(chǎn)生的熱脹冷縮，就會(huì)導(dǎo)致在壓力增大的情況下，泄漏量也會(huì)增加。而根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于不銹鋼真空杯的密封性檢查要求可以發(fā)現(xiàn)，首先要使用溫度達(dá)到90 ℃以上的熱水，然后再裝入整個(gè)杯子接近50%左右的容量，接下來(lái)就需要以較快的速度來(lái)回?fù)u晃10次以上，這樣就有效地檢驗(yàn)出杯子是否存在漏水的可能性。然而從大批量生產(chǎn)的角度來(lái)看，這樣的方式就顯得很煩瑣，并且在檢測(cè)完畢以后，還需要將不銹鋼杯全部清洗干凈。而使用氣泡法就能夠更加精確地確定出泄漏點(diǎn)的位置，但是從成本上而言就顯得有些不合時(shí)宜。在當(dāng)前大規(guī)模生產(chǎn)的要求下，也可用其他的檢測(cè)的方法，也就是使用特定的設(shè)備將被檢測(cè)的杯子當(dāng)中充氣，如果在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)氣壓穩(wěn)定，那么就證明是沒(méi)有任何異?，F(xiàn)象。而根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，其實(shí)驗(yàn)定律可以表達(dá)為：P1V1/T1=P2V2/T2。

在上述公式當(dāng)中P代表測(cè)工件的壓力值，V為工件的體積大小，T為測(cè)物體的實(shí)際溫度?？紤]到所處環(huán)境因此檢測(cè)時(shí)間越短，那么其杯內(nèi)的氣體溫度就不會(huì)產(chǎn)生明顯變化，考慮到杯體壓力以及溫度較低的情況下，發(fā)生變化的可能性也是比較低。因此P1=P2也就是在檢測(cè)前后，內(nèi)部壓力不變，如果出現(xiàn)了壓力下降的情況，那么就證明產(chǎn)生了漏氣的可能性，可以將該批次的產(chǎn)品判定為不合格。而這種檢測(cè)無(wú)需使用較為昂貴的設(shè)備，并且效率高，操作簡(jiǎn)單可以適用于大規(guī)模生產(chǎn)[1-2]。

3氣密檢漏設(shè)備與模具

首先設(shè)備的構(gòu)成是由多個(gè)系統(tǒng)組合而成，分別有減壓系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)總共4部分。比如0.5 MPa壓縮空氣在經(jīng)過(guò)第和第2道減壓閥以后，此時(shí)壓力就會(huì)快速下降到2 kPa或者3 kPa，作為技術(shù)人員就需要及時(shí)踩下開(kāi)關(guān)，然后再控制柜內(nèi)繼電器進(jìn)行工作，接下來(lái)空氣通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)閥進(jìn)入到不銹鋼真空杯體內(nèi)進(jìn)而導(dǎo)致氣壓表快速上升，接下來(lái)就需要使用第二繼電器進(jìn)行工作，但是就需要及時(shí)觀(guān)察壓力表指示燈是否出現(xiàn)下降的可能，如果沒(méi)有異?，F(xiàn)象繼電器就需要開(kāi)啟第3繼電器，空氣在經(jīng)過(guò)排氣閥流出以后，此時(shí)氣壓表的氣壓就開(kāi)始緩慢下降整個(gè)流程也就完成了排氣的工作。

4影響氣密檢漏的因素分析

4.1檢測(cè)壓力

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中泄漏量會(huì)隨著壓力的不斷上升而加大，也會(huì)因?yàn)楫?dāng)壓力減小或者是處于相對(duì)比較低的狀態(tài)下，如果還是使用普通的檢測(cè)設(shè)備，那么無(wú)法將瑕疵檢測(cè)出來(lái)。因此所使用的設(shè)備，在精密度和周?chē)h(huán)境的要求上也就更高，但是從生產(chǎn)的角度來(lái)看過(guò)高的成本會(huì)無(wú)形增加企業(yè)經(jīng)營(yíng)壓力，此外當(dāng)檢測(cè)壓力過(guò)大時(shí)那么很有可能會(huì)因?yàn)樾孤┝勘容^小而無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)此檢測(cè)壓力應(yīng)當(dāng)控制在1～3 kPa。

4.2檢測(cè)時(shí)間

在第1階段，當(dāng)作業(yè)人員接通開(kāi)關(guān)以后，接下來(lái)就需要及時(shí)打開(kāi)電磁閥，然后才可以開(kāi)始進(jìn)行充氣，因此在順序上就需要進(jìn)行清楚地了解不可弄錯(cuò)。而在該流程當(dāng)中所花費(fèi)的時(shí)間大概僅僅只有不到一秒鐘，但需要注意的就是，到了第二階段開(kāi)始以后，當(dāng)壓力表逐漸上升，同時(shí)還需要達(dá)到所調(diào)節(jié)到的壓力位置時(shí)，由于上升速度過(guò)快，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確觀(guān)察氣壓有沒(méi)有出現(xiàn)下降的可能，也對(duì)相關(guān)作業(yè)人員的正確判定產(chǎn)生了一定的影響。但如果在此過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，那么也會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大的影響。而到了第3階段以后，當(dāng)排氣閥打開(kāi)以后就需要進(jìn)行排氣，考慮到整體時(shí)間也就只有一秒鐘左右，因此作業(yè)人員就需要格外關(guān)注，通過(guò)時(shí)間繼電器的調(diào)節(jié)控制[3-4]。

4.3檢測(cè)溫度

為了能夠有效保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此從檢測(cè)的環(huán)境來(lái)看，就需要保證在恒定的常溫狀態(tài)下進(jìn)行。溫度過(guò)高或者是溫度過(guò)低，都有可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)造成一定的偏差，此外還需要充分地考慮到，由于充氣時(shí)氣體分子之間會(huì)不可避免地產(chǎn)生摩擦進(jìn)而導(dǎo)致溫度升高。因此就有必要根據(jù)理想氣體方程中的公式檢測(cè)壓力升高，以便于提高最終的精確度問(wèn)題。此外在解決充氣引發(fā)升溫的方法當(dāng)中有兩種，首先是低壓檢測(cè)有助于降低氣體分子的活性以及壓差產(chǎn)生所帶來(lái)的影響;第二，增加保壓時(shí)間從而使得檢測(cè)的壓力趨向于平穩(wěn)然后再進(jìn)行檢測(cè)。

4.4真空杯杯蓋性能檢測(cè)

就目前來(lái)看，不銹鋼真空杯的防水等級(jí)要求為IP*7，換句話(huà)來(lái)說(shuō)是距離水面一米要連續(xù)30 min，保證其性能不會(huì)受到任何影響，也不會(huì)產(chǎn)生漏水的可能性。然而從廠(chǎng)家經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)也不可能保證每個(gè)產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)一米水深浸泡長(zhǎng)達(dá)30 min，因此在這個(gè)時(shí)候就需要使用到氣密防水測(cè)試機(jī)。其實(shí)也是充分利用空氣壓力的原理，模擬在一米水深下的環(huán)境最終是通過(guò)壓力的變化，以此判斷產(chǎn)品是否能夠達(dá)到相應(yīng)的防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5氣密檢漏設(shè)備

氣密檢漏機(jī)是由減壓、檢測(cè)、控制以及排氣系統(tǒng)所構(gòu)成，比如在0.5 MPa壓縮空氣，在經(jīng)過(guò)第1道和第2道減壓閥以后，其壓力就會(huì)快速下降到2 kPa左右，在踩下開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制柜內(nèi)時(shí)間第一繼電器開(kāi)始工作，然后空氣經(jīng)過(guò)電磁開(kāi)關(guān)閥進(jìn)入到杯體內(nèi)，從而促使氣壓表快速上升，等到第二繼電器電器運(yùn)轉(zhuǎn)之后，氣壓就進(jìn)入到了相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。作為工作人員，就需要及時(shí)觀(guān)察壓力表的指示針是否存在明顯下降態(tài)勢(shì)，接下來(lái)就需要通過(guò)第三繼電器工作，空氣經(jīng)過(guò)排氣閥流出成功實(shí)現(xiàn)排氣[5-6]。

6產(chǎn)生漏氣的原因分析

在通常情況下產(chǎn)生漏氣的可能有很多因素，首先就是在于杯體加工過(guò)程存在紕漏或者是瑕疵，以及不同的加工工藝和相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備，導(dǎo)致所加工出來(lái)的杯體存在較大的不一致。當(dāng)然工人的操作和相關(guān)的工序也會(huì)導(dǎo)致這種誤差的產(chǎn)生，就目前來(lái)看，加工過(guò)程中引發(fā)保溫杯漏氣是較為普遍的現(xiàn)象;其次，杯蓋注塑不足從而導(dǎo)致變形以及各種零部件之間存在的組裝問(wèn)題，也容易引發(fā)漏氣的可能性，因此對(duì)于這種存在質(zhì)量瑕疵的杯蓋，那么就需要使用標(biāo)準(zhǔn)的杯體參照?qǐng)D制作成撿漏模具對(duì)其進(jìn)行測(cè)試;最后，密封圈安裝不到位或者是由于該部件存在變形，從而導(dǎo)致杯體與杯蓋之間存在縫隙或者是預(yù)壓不足，因此也會(huì)引發(fā)漏氣的可能性?？偠灾谧⒅厣a(chǎn)工序以及杯體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還需要格外注重密封圈的結(jié)構(gòu)是否合理，因?yàn)檫@也是影響漏氣的重要因素之一。

7檢漏注意事項(xiàng)

首先就需要使用標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼杯體，對(duì)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校對(duì)，此外在撿漏的過(guò)程當(dāng)中如果出現(xiàn)較多的瑕疵或者是不良現(xiàn)象。還需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備的接頭處進(jìn)行詳細(xì)檢查，能夠有效防止該區(qū)域所存在的問(wèn)題導(dǎo)致正常合格產(chǎn)品被誤判為不合格。

8結(jié)語(yǔ)

在目前的環(huán)境下，氣密檢漏具有高效環(huán)保非常適合大批量檢測(cè)生產(chǎn)的方式，但是在實(shí)際使用過(guò)程中也會(huì)面臨很多較為突發(fā)性的復(fù)雜狀況，所以在特定環(huán)境下也需要使用手工檢查的方法，但是考慮到生產(chǎn)效率以及人工檢測(cè)成本過(guò)高的現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題，因此就有必要加快接入技術(shù)的研究，對(duì)于國(guó)內(nèi)汽車(chē)運(yùn)輸以及電子等行業(yè)的發(fā)展，能夠起到積極的推動(dòng)作用。

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