真空箱的工作原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,箱体示意图,箱体工作流程,首先打开预抽阀门由预抽泵组对箱体抽空25秒（粗抽），然后关闭预抽阀门，再打开检漏阀门由检漏泵组继续对箱体进行抽空（精抽），并不断判断真空箱的真空度有没有到达检漏真空度（一般是1020,Pa），,如果真空到达则打开检漏仪阀门，让检漏仪检测信号的大小。,真空箱的工作原理,充入氦气的工件,真空箱,检漏仪,检漏仪阀门,预抽泵组,检漏泵组,预抽阀,检漏阀,真空传感器,具体说明,与箱体的相关参数,检漏压力,响应时间,报警阈值,开关门超时时间,预抽时间,真空箱检漏超时时间,检漏压力,检漏压力和箱体本底的关系,本底的概念,本底是指没有氦气信号输入时检漏仪显示的值。,真空箱本底是指真空箱内不放任何物体时，检漏仪显示的信号。,如果真空箱内放入工件后，由于工件表面存在放气现象，可能会造成抽真空的时间加长，如空箱时需要,15,秒可将箱内真空度抽到,10,Pa,，,但是放入工件后可能需要,18,秒才能抽到,10,Pa,。,此时在相同的真空下箱体的本底值可能是不一样的，这是由于工件表面虽然会藏气，但是这些藏气的氦气含量较低，由于真空箱预抽的时间变长所以氦气浓度更低，本底也就相应变小。,如果检漏压力设定的太高，如设定到100,Pa,则可能箱体的本底会很高，可能会高达,10,-8,Pa,m,3,/S这样可能会产生误报。但是如果将检漏的压力设定的过低，虽然可以提高检漏精度，但是会延长抽空的时间，造成效率的下降。所以检漏压力的设定应该根据箱内工件的实际情况设定。,具体方法如下，取两只合格的工件，将他们放入箱内然后设定检漏压力为18,Pa,测试此时箱体产生的本底信号。如果本底高于2.0,X 10,-9,Pa,m,3,/S，,则再将检漏压力设定低一点，如果低于此值，则可以将检漏压力调的在高一点，一般的准则是在保证检测精度情况下尽量增大检漏压力。,响应时间,响应时间的存在是由于氦气从漏孔中漏出后在箱体里要产生平衡的时间（也就是信号达到最大值的时间），这个时间和箱体的体积，泵组的抽速有直接关系，从实验数据得出响应时间等于箱体的体积除泵组的抽速，这个时间就是箱内氦气达到平衡的时间。此外由于箱体和检漏仪接通的一瞬间箱体和检漏仪检漏口的真空度是不一样的，所以会产生一个冲击。由于现在的这台真空箱采用的检漏泵组抽速很大，所以相应时间很短（箱体的体积约为,1,立方，抽速越为,300,升,/,秒）约为,4,秒，但是由于存在冲击（约为,8,秒），所以响应时间的设定应该大于,8,秒。,报警阈值,当检漏仪检测到信号超过此值的时候，系统判断工件为不合格,报警阈值的设定,本底和真空度的关系,真空箱的本底和真空箱内的真空度和环境中的氦气含量有关，如果真空箱的真空度比较高，则相应箱体内的氦气含量要更少，所以箱体的本底相对较低；但是如果周围环境中的氦气含量较高则在箱体内的真空度相同的情况下，氦气含量可能要稍高一点。,标准漏孔,目前提供的漏孔在漏孔内压力为,1,个,atm,的情况下漏孔大小为,4,。,6,X10,-7,Pa,m,3,/S,，,将他放入箱内，产生的信号约为,23,X10,-9,Pa,m,3,/S,。,报警阈值,分压比,分压比是由于检漏时抽空箱体的罗次泵组和检漏仪泵组同时参与了对箱体抽空。所以氦气一部分被大抽速的罗次泵抽走，只有一小部分被检漏仪的泵抽走，这两部分的气体的比例和泵组的抽速成比例（罗次泵组在,10,Pa,左右的抽速约为,300,L/S,，,检漏仪泵的抽速约为,1.5,L/S,），所以分压比约为,200,左右,也就是说如果工件产生的信号是,201,个单位，那么检漏仪实际只能检测到,1,个单位的信号。,漏孔产生的信号和浓度压力关系,信号大小和浓度，充氦压力的关系：（,2,克,/,年的漏孔在充氦浓度为,100%,和充氦压力为,15,公斤时，换算成氦气的漏孔为,1.5,X10,-6,Pa,m,3,/S,）,信号的大小和浓度及压力成正比，如果压力为,15,公斤，充氦浓度为,50%,，那么泄露量为,0.75,X10,-6,Pa,m,3,/S,，,通例如果充氦浓度为,100%,充氦的压力为,7,。,5,公斤，氦气的泄露量为,0.75,X10,-6,Pa,m,3,/S,。,报警漏率的确定,将未充入氦气的工件放入箱内，开始一次检漏过程。并记录下检漏结束时真空箱的本底值，,(,本底值,),Vu1,记下，然后将标准漏孔调到工件的漏率，（对于,1.5,X10,-6,Pa,m,3,/S,）,应该将漏孔的压力保持在,1,bar,然后将漏孔放入真空箱,然后再开始一次检漏,.,在检漏阀关闭时记下漏率的值,Vu2,用,Vu2-Vu1=Vu3,的值,Vu3,的值就是标漏产生的实际漏率,.,以后如果要调整报警值,只需要再做一次空箱的本底值,然后将,Vu3,通过充氦浓度和压力进行修正既将,Vu3,的值乘浓度和当前压力/15公斤的值得出最后的值,Vu4,将此值或较小一点的值做为报警阈值就可以了,其他参数,开关门超时时间,如果箱门在设定的时间内都没有关闭的话则系统会报警，提示系统有故障，在触摸屏上会有提示。,预抽时间,设定预抽阀门打开的时间。在此时间内箱体一直处于预抽状态,真空箱检漏超时时间,设定箱体抽空到检漏压力所允许的最大时间，如果在此时间内箱体都没有抽到次压力则会提示系统故障和报警,超时的第一个原因可能是工件有较大的漏,第二可能是工件表面过于潮湿,箱体有部件漏气,一般是由于工件表面过于潮湿造成的。,开关门机理,开关门是通过气缸推动箱门前后运动完成的,并由位置传感器检测箱门的位置。,充氮检大漏原理,检大漏原理图,检大漏工作流程,打开,V1,对工件内充入氮气，并由,Sn1,监测充氮的压力，当到达设定压力时（一般12秒即可完成，如果是带毛细管的工件可采用断续充氮方式，这种方式可能需要3秒左右），,V1,关闭，并记录压力平衡时的值，然后开始保压，保压时间有设定值决定（如果设定主要使用充氮检大漏则保压时间可设定510秒，一般设定为8秒，如果主要使用真空检大漏则可在25秒设定，建议使用2秒），如果超过设定值则控制盒上的红灯亮。（如果设定主要使用充氮检大漏则保压变化值可以从38设定，一般设定为5或6，如果主要使用真空检大漏则可在25设定，建议使用4）。,V1,V2,V3,V4,V5,Sn2,PM1,氮气源,Sn1,具体的设定还可以取一个合格的工件进行多次测试,充氮时，氮气瓶的压力应该调整为设定压力+0.2,MPa,保压完成后打开,V1，V3，V4,将工件内的高压氮气放出，然后对关闭,V4，,打开,V5,通过机械泵对工件内部抽真空，如果采用的是充氮为主的方式检大漏则抽空到设定压力既停止，如果是采用真空为主的检大漏方式则抽空到设定压力后，经过510秒的稳定时间，再保真空数秒（一般为5秒），变化值设定为3或4。在设定时间内如果变化不超过设定值则工件合格控制盒上的绿灯亮，如果超过设定值则控制盒上的红灯亮。,如果是充氮为主的检大漏，则抽空真空的设定值可设定在1600,Pa,左右，如果是真空方式为主，则可设定在1200,Pa,左右。,将工件抽空到设定的真空约为8秒左右（带毛细管的工件可能要略微长一点）,具体的设定还可以取一个合格的工件进行多次测试,充氮相关参数,充氮压力,充氮压力的设定值,可根据工件的要求进行设定(最大不超过25公斤),充氮超时时间,如果在此时间内无法充到指定压力则报警(一般可设定在5秒如果是断续充氮方式可以设定到8秒),预抽真空,充氮后,工件内预抽的真空值(如果是充氮为主的检大漏，则抽空真空的设定值可设定在1600,Pa,左右，如果是真空方式为主，则可设定在1200,Pa,左右。),保压时间,充氮后保压的时间(如果设定主要使用充氮检大漏则保压时间可设定510秒，一般设定为8秒，如果主要使用真空检大漏则可在25秒设定，建议使用2秒),是否充氮,如果要提高检大漏的效率,可以不对工件充氮而直接抽真空,充氮方式,如果工件的管路比较粗可以采用直接充氮方式,如果有毛细管则可用断续充氮方式,检大漏方式,如果要提高检大漏的精度可以使用真空(负压)方式,否则使用充氮(正压)方式,保压变化值个数,如果是正压方式:如果设定主要使用充氮检大漏则保压变化值可以从38设定，一般设定为5或6，,如果是负压方式:如果主要使用真空检大漏则可在25设定，建议使用4;真空变化数设定为为3或4,具体参数可以使用合格的工件进行测试,然后再记录下作为下次设定的依据,充氦和回收,充氦和回收原理,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,sn1,sn2,sn3,sn4,sn5,sn6pm1,pm2,充氦原理和流程,按下开始按钮，充氦过程开始，打开,V1,为工件内充入氦气，并由传感器,SN1,监测工件内的压力，如果充氦压力达到设定值（1500,KPa,）,则关闭,V1,停止充氦。,氦气罐的压力由传感器,SN3,监测。,氦气浓度由,SN4,传感器监测。,充氦完成后需要按停止键通过,V2,将接头里的氦气放回低压罐。以便下次插接头时更容易点。此外如果不将接头里的氦气放回低压罐可能会造成下次接上工件造成接头无法正常接通。,充氦原理,回收原理和流程,当回收过程启动时，先打开,V3，V4,将工件内的氦气放回低压罐，并由传感器,SN2,监测工件内的压力，当检测到工件内压力到1,atm,后关闭,V4，,并打开,V5，,由机械泵,PM2,抽空工件内的剩余氦气，一般工件内抽到几千,Pa,到2万,Pa,即可，工件内真空由,SN5,检测。,氦气全部回收到低压罐的时候，便由压缩机,PM1,将低压罐内的氦气压缩到高压罐中。,低压罐的压力由,SN6,监测如果发觉压力过高需要暂时停止回收过程，让压缩机抽空低压罐后便可,高压罐的压力由,SN3,监测，当高压罐压力过高时，需要暂停回收并多充几次氦气。,当高压罐的压力和浓度过低的时候，会自动打开,V7,补充氦气，如果高压罐压力太低（低于设定值），则要进入控制画面进行手动补氦。,充氦和回收的相关参数,回收真空度,回收真空度是设定回收泵,PM2,对工件内抽空的程度，一般工件内抽到几千,Pa,到2万,Pa,即可。,回收超时时间,一般回收时间很快，如果超过次时间都无法完成充氦过程则会报警，一般设定为30秒即可。,补氦阈值,当氦气浓度过低时会造成检测精度下降，所以要氦气浓度保持在相对稳定的水平。当检测到浓度低于此值时，并且高压罐压力没有超过1550,KPa,则打开,V7,为系统补充纯氦，如果压力高则要放掉高压罐内的部分气体，然后才能补氦。,补氦时间,设定补氦阀打开的时间，可设定在3秒。,最小工作浓度,当低于此浓度时系统会报警，可设定在50%左右。,常见故障和处理,（详细请参照触摸屏上的故障提示）,预抽真空超时,0、工件有较大漏或工件过于潮湿,1、箱门未关好,2、箱体内工件过于潮湿,3、放气阀门没有关闭,4、预抽阀门没有打开,0、如果不是工件过于潮湿，那么工件不合格,1、察看箱门气缸和气缸驱动气源及中间继电器,，,察看门是否关严实,2、将工件干燥后再测试,3、察看放气是否有异样，察看阀门驱动气源和中间继电器,4、,察看预抽阀门是否有异样，察看阀门驱动气源和中间继电器,关门超时,1、箱门方向有障碍物,2、箱门位置传感器故障,3、气缸驱动阀故障，驱动气源有问题,1、察看箱门前后是否有杂物,2、察看箱门位置传感器是否被损坏,3、察看阀门是否有异样，察看阀门驱动气源和中间继电器,检漏超时,0、工件有较大漏或工件过于潮湿,1、检漏泵组未启动或热保护,2、检漏阀门损坏，驱动气源不足,3、阀门中间继电器损坏,0、如果不是工件过于潮湿，那么工件不合格,1、察看检漏泵组是否运转正常，泵组机油是否充足,2、察看检漏阀是否可正常开启，气源是否充足,3、察看中间继电器是否接触良好,箱体真空传感器故障,1、真空传感器接触不良或损坏,2、传感器内部过脏,1、检查传感器是否接触良好，是否损坏,2、清扫传感器,泵组热保护,1、泵缺油,2、保损坏,3、泵的电源线接触不良,1、检查泵的油面,2、检查泵的热保是否有异样,3、检查电源线,回收超时,、低压罐压力过高,2、接头没有打开,3、抽空泵未工作,1、暂停回收过程,2、重新拔插接头,3、检查电源线,充氦超时,1充氦参数设定错误,2、高压罐压力过低,3、氦气罐已空，无法自动补氦,4、充氦阀有故障,5、回收系统中辅助继电器松动,6、充氦管路漏气,1、请检查设定参数,2、请检查高压罐压力是否高于设定值高压罐压力，,如否请手动补氦,3、请检查氦气罐是否已空，如空请更换,4、请检查充氦阀是否有故障,5、回收系统中辅助继电器是否松动,6、检查充氦管路,工件放气超时,1、充氮参数设定错误,2、放气阀门损坏，辅助继电器损坏,3、传感器损坏,4、放气管路堵塞,1、请检查设定参数（放气超时时间）,2、检查放气阀门和中间继电器,3、,更换传感器,4、检查并维护管路,工件充氮超时,1、充氮气参数设定错误,2、氮气源压力过低,3、充氮阀有故障,4、中辅助继电器松动,5、充氮管路漏气,1、请检查设定参数（充氮压力）,2、请检查氮气源压力是否低于设定值高压罐压力，,如是请更换氮气源,3、检查并更换充氮阀,4、,更换辅助继电器,5、,维护充氮管路,工件抽空超时,1、参数设定错误,2、抽空阀门损坏，辅助继电器损坏,3、传感器损坏,4、管路堵塞,5、工件又较大漏,1、请检查设定参数（抽空超时时间）,2、更换阀门和中间继电器,3、,更换传感器,4、检查并维护管路,检漏仪出错,请联系生产商,氦气浓度过低,1、回收过程中混入空气,2、氦气瓶已空,3、浓度计损坏,1、检查回收管路,2、更换氦气瓶,3、联系生产商,高压罐压力过高,1、压缩机漏气,2、回收管路漏气,3、充氦和回收不同步,1、检查压缩机,2、检查回收管路,3、先充氦再回收,低压罐压力过高,1、低压罐有少许漏气（系统允许范围内）,2、回收频率过高,3、低压罐严重漏气,1、等待数秒，等压力低了再试,2、先充氦再回收,3、检查低压罐相关管路,日常维护项目,日维护项目,每天开始使用真空箱和停止使用时，用干净的棉布将箱体内的灰尘清理干净，并将门的密封圈和门擦干净,打开,V6,给高压罐排水,观测各个泵和压缩机的油面,检查氮气源和氦气源的压力，以便及时更换,检查冷却水是否通畅，是否泄露,周维护项目,检查电气柜内各个接线端子,检查是否有松动,脱线现象,.,如发现异常请及时处理,检查电源是否正常,接地是否可靠,检查各个螺丝,螺母,检查是否有松动,检查活动部件润滑是否良好,.,如发现异常请及时处理,