一种新型防水防尘等级干式检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种新型防水防尘等级干式检测方法及装置，主要涉及工业部件 防水防尘等级检测，属于气密性检测技术领域。
【背景技术】
[0002] 现代工业对零部件和成品气密性检测的应用越来越广泛，气密性良好，其防水防 尘等级也高，直接影响被测物体的使用寿命。工业上用IP表示电气设备外壳对异物侵入的 防护等级，来源是国际电工委员会的标准IEC60529,格式为IPXX，，可用来标称防水防尘等 级。第一个数字表示防尘等级，第二个数字表示防水等级，数字越大表示防水防尘等级越 高。如LED灯具、汽车发动机、燃气热水器、手机、手表等对气密性都有一定的要求，密封性 能直接影响这些部件的使用寿命、产品性能及使用环境。
[0003] 传统防水防尘等级检测都是采用模拟雨淋装置和砂尘箱检测部件的气密性，检测 速度慢、精度不高、偏差大，属于有损检测，因此只能采用抽检方法来标称产品合格率。为了 在批量生产的同时保证所有产品都能得到防水防尘等级检测，传统模式已难以满足，设计 一种新型无损检测方法，实现对产品的在线防水防尘等级检测显得十分重要。
[0004] 如何缩短测量时间，提高测量精度，降低生产成本，以及如何实现气密性的自动化 检测，既能保证不影响产品性能的同时又实现在线快速检测是检测行业亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有工业部件防水防尘等级检测方法所存在的检测成本高、耗时长、误 差大等问题，本发明目的是：发明一种新型的防水防尘等级干式检测方法，实现对工业零部 件的在线防水防尘等级检测，降低检测成本，提高产品的出厂质量和合格率。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种新型防水防尘等级干式检测方法，其特征在于，将对工业部件防水防尘等级 检测转化为对其气密性检测，所述检测方法的步骤包括：
[0008] ST1 :嵌入式微处理器上电以后对测试压力、工件体积、容器体积、测试时间、上下 限报警等参数进行设定；
[0009] ST2 :将被测工件和平衡件分别放入两个形状与大小相同的容器内，准备测试； [0010] ST3 :根据ST1中预先设定参数，控制电磁阀组，同时对平衡件及被测工件所在的 容器抽真空，形成负压场；
[0011] ST4 :抽真空结束，容器内部趋于稳定后，由差压变送器采集平衡件与被测工件的 差压信号；
[0012] ST5 :将ST4中测得的差压信号送到高精度A/D转换器，转换为处理器可处理的数 字信号；
[0013] ST6:温度传感器将测得的环境温度和容器内气体温度传递给处理器，处理器采用 模糊温度补偿算法对所测得温度值进行补偿，得出准确温度值；
[0014] ST7 :由处理器对ST5所得到的压力信号和ST6所得到的温度值进行分析、计算、处 理，判断被测工件是否合格，并输出信息。
[0015] 前述的检测方法，其特征在于：所述步骤ST1中的测试压力是指被测件所能承受 的负压，具体抽取负压的步骤为：
[0016] ST1 :将工件放入容器内部，将容器密封起来；
[0017] ST2:抽取容器内空气，使得容器腔内形成负压场，工件内部压强则保持不变。
[0018] 前述的检测方法，其特征在于：所述步骤ST1中的测试时间指的是容器腔体内形 成负压场的时间，根据被测件的不同规格和防水防尘等级要求不同设定不同的测试时间。
[0019] 前述的检测方法，其特征在于：所述平衡件是指已知气密性符合要求的被测标准 件。
[0020] 前述的检测方法，其特征在于：所述容器根据被测工件的大小需不同形状和大小， 保证其压力变化值能通过差压变送器检测出来，即被测件放入容器内部以后，容器内所余 空间应该与被测工件内部空间处在同一数量级，保证被测工件内部气体变化能显著影响容 器内压强。
[0021] 前述的检测方法，其特征在于：本检测方法使用模糊温度补偿算法对测得温度值 进行补偿，算法步骤如下：
[0022] ST1 :将温度传感器测量的温度值Ts和环境温度值T E作为输入值。T s:基本论域为
[5, 50] °C，语言变量为E，比例因子
【主权项】
1. 一种新型防水防尘等级干式检测方法，其特征在于，将对工业部件防水防尘等级检 测转化为对其气密性检测，所述检测方法的步骤包括： STl :嵌入式微处理器上电后对测试压力、工件体积、容器体积、测试时间、上下限报警 等参数进行设定； ST2 :将被测工件和平衡件分别放入两个形状与大小相同的容器内，准备测试； ST3 :根据STl中预先设定参数，控制电磁阀组，同时对平衡件及被测工件所在的容器 抽真空，形成负压场； ST4 :抽真空结束，容器内部趋于稳定后，由差压变送器采集平衡件与被测工件的差压 信号； ST5 :将ST4中测得的差压信号送到高精度A/D转换器，转换为处理器可处理的数字信 号； ST6 :温度传感器将测得的环境温度和容器内气体温度传递给处理器，处理器采用模糊 温度补偿算法对所测得温度值进行补偿，得出准确温度值； ST7 :由处理器对ST5所得到的压力信号和ST6所得到的温度值进行分析、计算、处理， 判断被测工件是否合格，并输出信息。
2. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述步骤STl中的测试压力是指被 测件所能承受的负压，具体抽取负压的步骤为： STl :将工件放入容器内部，将容器密封起来； ST2 :抽取容器内空气，使得容器腔内形成负压场，工件内部压强则保持不变。
3. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述步骤STl中的测试时间指的是 容器腔体内形成负压场的时间，根据被测件的不同规格和防水防尘等级要求不同设定不同 的测试时间。
4. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述平衡件是指已知气密性符合要 求的被测标准件。
5. 根据权利要求1或权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述容器根据被测工 件的大小需不同形状和大小，保证其压力变化值能通过差压变送器检测出来，即被测件放 入容器内部以后，容器内所余空间应该与被测工件内部空间处在同一数量级，保证被测工 件内部气体变化能显著影响容器内压强。
6. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：ST6使用模糊温度补偿算法对测得温 度值进行补偿，算法步骤如下： STl :将温度传感器测量的温度值Ts和环境温度值Te作为输入值。Ts:基本论域为[5， 50] °C，语言变量为E，比例因子
：Te:基本论域为[0, 50] °C，语言变量为E c，比例因
;输出补偿量为u :基本论域为[-1〇, lore，比例因子
ST2:将输入量进行模糊化处理，将精确数值根据其模糊子集的隶属函数找出相应的隶 属度；利用三角形隶属函数为Ts、TE、U取7个模糊语言标志值，则E、E。、U的论域定义为： E = {-3,-2, _1，0，1，2,3}; Ec= {-3, -2, -1，0，1，2,3}; U= {-3，-2，-l，0，l，2,3}。 ST3 :模糊逻辑推理，根据模糊推理规则，利用模糊数学理论进行推理计算，得到模糊输 出量； 模糊规则为If E = Ai and E。= B」，thenU = Cij,则模糊关系矩阵为：
当Ts、1为A、B时，根据模糊推理规则得出U = (AXB) ° R ; ST4 :解模糊，根据模糊输出量补偿计算，得到精确的数字量；利用加权平均法实现解 模糊得到温度补偿计算所需要的精确输出量
7. -种新型防水防尘等级干式检测装置，其特征在于：该检测装置包括嵌入式处理 器、温度传感器、直压传感器、差压变送器、AD转换器及各辅助功能模块如电磁阀、键盘模 块、电源模块、LED指示灯等，配置LCD显示屏实时显示检测结果；配备有键盘模块用于各 参数的输入；LED指示灯显示出此装置的工作情况，安装在组装生产线末端，可与生产线同 步，实现对被检测部件的在线检测。
8. 根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于：所述差压变送器测量标准件所在的 容器和被测件所在的容器压力差值，经过A/D转换传递给嵌入式处理器进行信息处理，所 述嵌入式处理器通过控制电磁阀的开闭动作和开闭时间来调整压力值，实现防水防尘等级 的检测。
9. 根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于：所述检测装置以嵌入式处理器作为 主控制器，主要构成电路包括数据采集电路和电源电路，为后续功能扩展需要还需添加数 据通信接口电路。
10. 根据权利要求7和权利要求9所述的检测装置，其特征在于：数字接口电路中所 用的A/D具有单独的模拟电源和数字电源，模拟部分需采用5V电源供电，数字部分可以为 2. 7V至5. 25V范围内的任意电压；电源电路提供两路不同的电源电压，5V和3. 3V :5V电源 供给CPU和AD的模拟部分；3. 3V电源供给AD的模拟部分。
【专利摘要】本发明提供一种新型防水防尘等级干式检测方法及装置，可实现对工业部件防水防尘等级的在线检测。本发明将防水防尘等级检测转化为对气密性的检测，将干式检测法运用到工业部件防水防尘等级检测上，实现了对被测件的在线自动化检测；装置组成以嵌入式处理器为主控制单元，采用差压法检测被测件和平衡件的压差，定量计算被测件的防水防尘等级并判断被测件是否合格；可根据被测件等级要求不同，设置不同的判断参数，满足不同防水防尘等级的测量；将模糊算法运用在温度补偿算法中，减少环境温度对检测结果的影响，提高检测精度，为工业部件防水防尘等级检测提供了一种新途径。
【IPC分类】G01M3-26
【公开号】CN104535279
【申请号】CN201510000370
【发明人】李银华, 陈志武, 孔汉, 李金城, 丁莉芬, 赵凡, 朱志鹏
【申请人】郑州轻工业学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月4日