innomatec泄漏和功能测漏仪器在汽车电子行业的应用

          德国innomatec泄漏功能测试仪器在汽车电子连接器行业中的应用

         The Innomatec leak tester application in auto electronic connector

               英诺太科（innomatec）测试设备公司中国区经理 李怀洲

关键词：泄漏测试，耐压试验，爆破测试

Key words: leak test ,pressure test ,burst test

摘要：

汽车电子行业中的连接器密封测试是整个汽车行业测试要求较高的部分。连接器的密封泄漏测试除了要求对产品普通检漏要求之外还要进行耐压试验和破裂试验，欧美国家利用标准仪器进行测试的应用比较成熟，国内科研院所也在近年开始进行研究。本文分享的技术就是德国innomatec测漏仪器LTC702型在汽车连接器中对检漏、耐压等功能检测的应用。

Abstract:

Leak test for Automobile electronic connector is the high request of the whole automobile industrial .The connector’s leak test including check the leak and pressure test as well as the burst test. Euro and American have standard leak tester to test and with more experience.

China scientific research institute start research and development .This artical share the technology is base on Innomatec leak tester LTC702 type do the leak test,pressure test and fuction test application in automobile connector.

目前国内汽车电子领先的公司均为欧美的外资或者合资品牌所占据，比如delphi(德尔福)，UAES(联合汽车电子)，continental(大陆电子)等， 国内汽车研究所和各大高校的研究也在紧锣密鼓的进行，很多研究所由于缺乏必要的研究技术发展相对比较缓慢，一直效仿欧美行业经验。汽车零部件公司对于汽车连接器的密封测试概括起来工艺要求大致有如下三点：

1.       密封泄漏测试：要求在真空状态或者正压状态下将测试连接器的密封性，一般要求在

10kpa 到50kpa正压或者负压下，利用夹具对产品进行密封后进行泄漏测试。测试产品泄漏率不超过1cc/min或者要求更高者不超过0.5cc/min。

2.       耐压测试：耐压测试分耐负压测试和耐正压测试。测试要求选定精确的比例调节阀组，从初始压力0值开始按照一定的抽真空速率对产品进行抽真空，抽真空的时间和抽取得真空度的比例要求可以调节。比如设定抽真空抽取到-50kpa,抽取速率是10kpa/min。这项测试的难点在于要求试漏仪或者检漏仪器能够设定抽取负压值的起始压力，比如是从0开始，当然还可以要求比如从-10kpa开始，抽取的速率也要可以设定，而且可以更改。大家都知道泄漏测试仪或者是测漏仪都是配置手动或者电子调压阀，只能按照设定好的压力进行压力调节，起始压力都是从0开始,抽真空的能力靠真空源(真空发生器或者真空泵)产生, 真空源通过调压阀后抽真空的速度是固定的,也就是只能从0压力瞬间抽取到压力调节阀设定好的固定压力，不具备控制抽取压力和时间成不同比率的能力。

正压的耐压测试原理和负压耐压测试原理类似，就是设定正压起始压力任意压力，比如0压力或者10kpa，压力上升的坡度也就是斜率可以设定，比如10kpa/min，可以从图1中看出：

             图1

测试要求压力上升和时间成比例可以调节。

3 破裂测试（爆破测试）：分为负压破裂测试或者正压破裂测试。要求产品在抽取真空或者加压到一定压力范围内要瞬间破裂，破裂的压力需要记录。测试难点是：抽取负压要求满足第2个测试要求，压力速率可以调节，而且压力爆破要在设定的范围内完成，不能超出这个范围。也即是说低于这个范围爆破或者高于这个范围爆破都不符合产品测试要求，同时需要记录这个爆破点的测试压力。

实际测试时，这个测定需要有防暴装置，通常的防暴装置是将测试工件放置在一个耐压得不锈钢筒内，测试工件需要密封，外罩的不锈钢筒上需要设定高压泄压阀，以保证安全。爆破发生时，连接器的碎片散落在耐压不锈钢筒内部，不会造成对人员的伤害。

从以上的分析大家可以看出，3个测试一般都是要设计3种不同的装置来完成，密封泄漏测试需要用成型的检漏仪配上夹具系统来完成。耐压测试需要增加比例调节阀组，精确设定压力数值和时间的比例关系。破裂测试要求产品爆破在一定范围内，还要记录爆破值。3个系统如果综合起来是个比较复杂的系统工程。

当然，3个测试往往要求综合完成，测试要求起始压力值可以任意设定，压力增加或者减少的速率可以调节，压力增加或者减少到一定数值达到爆破设定的范围内后，产品爆破了，就将爆破的压力记录下来。如果压力增加或者减少到一定数值产品没有爆破就进行密封泄漏测试，将密封测试的漏率或者单位时间内压力变化记录下来。

测试结束后测试结果需要可以存储进行质量追溯。质量追溯是中国汽车行业效仿欧美汽车行业巨头，对汽车零部件行业检测要求提出了更高的要求。要求所有检测数据都能够追溯和按照测试要求的格式进行数据存储和数据上传，以利于质量分析和质量控制。

针对于密封泄漏检测行业这些欧美汽车公司对泄漏测试的要求具体的有：

测试之前需要扫描和记录工件的条形码，测试结束后条形码要和具体的日期时间等测试结果对应起来，利用rs232,profibus,device net 或者ethernet网上传到工厂服务器或者欧美公司总部。同时还要求检漏仪器内部能够存储几个月或者几年的数据，随时可以调取或者查询这些数据。

德国innomatec在汽车电子和医疗电子行业有着广泛的应用，在欧洲已经有30多年的成功应用经验，能够将此3种测试和数据存储的要求集成在一台泄漏测试仪器上完成。2006年针对中国市场开发的中文界面的密封测试多功能仪器LTC702型号具备电子系统和机械系统合二为一的功能。

LTC702实现了泄漏测试、流量测试、功能测试集成一体的紧凑设计。采用独特的24位A/ D转换器的模拟模块，可以同时处理百万级的数据信息，基于windows技术，一键操作更简便。LTC702集成了计算机、仪器仪表、气动、电气控制的各项世界领先技术，将所有单元集成一体，可靠、坚固、节省空间。彩色显示屏幕可以实时的显示测试程序、测试数据、测试结果等信息和历史测试数据。实时的压力和时间曲线显示是LTC702的另一个特点，同时将德语、英语和中文测试界面作为可选界面。

LTC702涵盖了泄漏测试领域所有的测试方法：直压法（pressure decay）、压差法(differential presssure)、流量法(mass flow )、压升法(pressure rise)、密闭产品测试法(sealed component )、堵塞测试(block test)、爆破测试（burst test)等多种测试。对于客户的特殊应用可以非标定制。

压力和流量范围涵盖广泛：压力从真空到300bar范围，流量范围从0.01cc/min到500L/min都可以实现测试。

泄漏测试仪器是测试系统中的核心测试仪器要求能够直接和系统中的其他设备直接通讯或者连接进行交互或者数据传输。LTC702方便的实现了直接与对外围设施的连接，无须中间其他设备的过度。可以直接连接的设备有：外接普通电脑显示器、条形码扫描枪、USB接口打印机、并行接口接口的打印机、打标机、矩阵扫描仪、调制解调器Modem、机械控制、外接鼠标和键盘等。

除了这些功能LTC702测漏仪器延伸的功能有：通过USB实现数据备份、数据恢复、通过excel实现电脑对LTC程序参数的数据交换、自动完成软件版本和软件功能的更新。

相比于其他泄漏测试仪器，LTC702检漏仪器的独特特点还有：实现自动温度补偿、自动推荐测试阶段的测试参数、自动计算工件容积等功能。

基于上述的LTC702的特点和功能，innomatec公司对LTC702进行了非标设计，设定界面采用标准泄漏测试程序和功能测漏程序界面兼容的方式。

图2

图2中测试方法可以选择标准泄漏测试type:leaktest ,或者压力按斜率上升测试type:ramp以及爆破测试方法type:connector(burst功能的代表)。选择了标准泄漏测试方法就可以完成第1个密封泄漏测试。可以设定抽气或者充气压力（fill step），稳压(stabilization step),测试（measure step）和排气（vent step）阶段。标准泄漏测试方法应用是最基本最为广泛的。测试界面还有个两个特点是：一个特点是界面上还有温度显示，温度传感器就安装在仪器内部，实时监控仪器内部温度。另外一个特点是能够自动纪录最后4次参数修改的时间和修改的参数内容，方便操作人员查看最后4次所有人员修改的参数的记录，防止误操作，使用非常方便。

             图3

            图4

图3选择了type:ramp后可以完成压力按照一定斜率上升后再进行泄漏测试。这也就是完成第2个耐压测试。除了设定标准的充气，稳压，测试和排气4个步骤外，还可以设定起始压力start pressure 和压力攀升的斜率gradient。

图4选择了type:connector 后完成的是爆破测试的方法，这也就是可以完成第3个破裂测试。相对于图1，图2增加了产品爆破瞬间的压力监控范围：min pressure（最小压力 ）和max pressure(最大压力)，如果产品在此范围内爆破测测试合格，否则就不合格。

总之，汽车电子行业的密封检测是汽车行业的先进检测技术的代表，此项检测是集成了机械电子学、仪器仪表、自动控制等多领域的学科领域，密封泄漏测试、耐压测试和爆破测试的三项综合要求必须同时满足。代表先进检测技术的德国Innomatec 仪器使得这项技术的应用成为可能，并且在国内国外的汽车工业厂家如dephi,continental,Bosch等生产线或者实验室实现了在线或者离线测试。经过多年的运行测试可靠性好、应用稳定、提高了生产效率，获得国内外汽车行业客户的一致好评。