氦质谱探漏系统(氦质谱检漏技术在空调蒸发器和冷凝器生产中的应用)
空调器是由制冷剂在压缩机的驱动下而循环制冷的产品,在这种循环制冷的过程中,制冷系统(尤其蒸发器和冷凝器)是密闭的,一旦制冷剂泄漏,不但制冷效果降低甚至丧失制冷能力,同时污染大气,所以保证制冷系统的气密性是空调器生产的关键。
由于氦质谱泄漏检测器具有灵敏度高、反应快、精度高、定位准确、安全性高等绝对优点,其他水检测等泄漏检测方法已逐渐被取代。目前,空调生产的氦气检测方法包括吸枪法和真空箱检测方法。
吸枪氦检测方法是将氦填充到工件中,用氦质谱检漏仪的吸嘴扫描待检测工件的表面。吸枪吸入的气体通过节流流入泄漏检测器的质谱室,并根据检测到的氦分压强度来判断泄漏的存在和大小。该方法精度高。但它也有其明显的缺点。
①需要逐步检漏漏点,而空调器的焊点多达几百处,所以单独使用效率低;
②吸枪法的精度与多种因素有关,如果吸枪与漏孔距离大于10mm时,所检漏率只有实际漏率的3~5%,如果吸枪的移动速度达到16mm/s,灵敏度将降到30%。由此可见,操作不当极易产生漏检;
③吸枪法只能测单个漏点是否超标,而不能判断整体漏率情况。因以上几点不足,实际生产中,吸枪法一般配合真空箱法使用,当真空箱法检出不合格工件时,用吸枪法来找出不合格件的漏点所在。
真空箱法是将充有氦气的工件放入箱内,然后对箱内抽真空,用氦质谱检漏仪探测真空箱内的氦气质量,推算出工件的实际氦漏率,该方法检漏便于迅速判断工件有无泄漏,可以称为“把关式”检漏法。在正常情况下,可以保证不漏检,真空箱设备的氦质谱检漏仪精度可以达到10-12Pa.m3.s-1(He)。实际生产中,由于考虑生产节拍(20~30秒),一般可以检漏率为4X10-7Pa.m3.s-1。相当于0.5g/年(R22的漏率),完全满足家用空调器的检漏需要。真空箱氦检法的缺点是不能发现工件的具体漏点,所以需增加吸枪法来找出不合格件的具体漏点。
目前空调两器真空箱氦检系统形式虽各有不同,但梳理其共性,基本如下图所示:
该诺益氦检系统由三部分组成:
1、 耐压预抽设备,向被检工件充入高压氮气,检测工件是否有大漏,工件无大漏再将工件内部抽为真空,并充入氦气;
2、 真空箱检漏设备,由设备自动检测工件的漏率,并判断是否有漏。真空箱检漏部分是本系统的核心,其工件简介如下:将被检工件(上道工序合格)放入真空箱,由PLC控制关开箱门,对真空箱内抽空,检漏仪自动检漏,箱内充气开箱门,取出工件;
3、 氦气回收设备,不漏的工件接入该设备自动实现氦气回收,现实氦气的循环使用。
该氦检系统可以实现以下功能:
对工件实行高精度的整体检漏;
对工件管路系统进行耐压试验;
通过抽真空减少系统内的水分;
4、在真空箱检漏之前可预检大漏。
由于空调两器结构焊点多,管路长,用此氦检系统取代原来的水检后,大幅度提高了产品的检漏精度,减少漏检的几率,生产效率明显提高。
然而,社会总是不断变化和发展的。随着用工荒、用工成本高的日益加剧,以及工业“4.0”时代的到来,目前该氦检系统的自动化程度明显不足,使用厂商要求变革的压力越来越大。主要问题有:
1、该系统的各工位间衔接自动化程度低,要靠多名人工反复插拔接头,搬运工件进出真空箱;
2、用工量大,劳动强度高;
3、氦检测效率制约整条产品生产线的效率。
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