一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置及方法与流程

本发明属于工件泄漏检测的，具体涉及一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置及方法。

背景技术：

1、空调压缩机是空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，压缩机一旦出现泄漏将直接影响制冷效果，因此，压缩机在生产过程中需要经过严格的泄漏检测工艺环节。目前，压缩机泄漏检测方法主要有人工水检法、差压气密检测法和氦质谱检测法。人工水检法就是向压缩机内充入高压气体，然后沉入水中，人工观察有无气泡冒出，存在检测效率低、工人劳动强度大、容易造成误检等缺点。差压气密检测法，是指向压缩机和不漏的标准件同时充入高压气体，通过差压传感器测量两个工件之间的压力差来检测被测件是否泄漏的方法，但气体压缩会造成温度升高，进而影响检测精度，因此差压检测存在受温度影响大的缺点。氦质谱检测法，是指将压缩机放入真空箱，并向压缩机内充入氦气，利用高精度的氦质谱检测仪检测真空箱中是否有泄漏出来的氦气，该方法检测精度高，但由于需要高真空环境，存在设备结构复杂、安装调试难度大、成本高等缺点。

2、现有检测方法主要包括人工水检法、差压气密检测法和氦质谱检测法，

3、其中1、水检法便宜，但是检测不到细微泄露，人工劳动强度大，容易误检，效率低；

4、2、差压气密检测法需要标准工件与被检测件对比，而且容易因为气压导致工件温度升高，影响检测精度；

5、3、氦质谱检测法精度高，但是需要人为制造真空环境，成本高，设备结构复杂，安装调试难度大。

技术实现思路

1、针对上述泄露检测方法中存在的各种缺陷和不便，本发明提供一种利用高压气体通过泄漏点会产生高频声音的特点，基于声发射技术检测工件是否存在泄露点的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置及方法。

2、本发明提供了一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，包括高压气源、恒压气路控制模块、声音采集模块和信号处理模块，高压气源通过气管连接恒压气路控制模块，恒压气路控制模块通过气管连通声音采集模块。

3、声音采集模块包括隔音箱、工件固定装置和拾音器，在隔音箱中安装工件固定检测单元和拾音器，拾音器安装在工件固定检测单元的周围，工件固定检测单元上设置有进气口，进气口一端密封连接被检测工件的进气端，进气口的另一端连通恒压气路控制模块的送气端，其中被检测工件除进气端外，其他端口密封；

4、声音采集模块的拾音器通过导线连接信号处理模块，信号处理模块连接有显示模块。

5、进一步，隔音箱为双层结构，隔音箱中间填充有隔音棉。

6、进一步，活动板和固定板相对的侧面上设置有柔性橡胶垫，方便固定被检测工件。

7、其中检测装置中，隔音箱安装在工装底板上，工装底板为矩形，工装底板的四个边角的位置分别设置有立柱固定座，通过立柱固定座竖向安装立柱，立柱上分别套装有轴套，轴套沿立柱上下移动，轴套之间安装工装下压板，立柱的顶部安装有工装顶板，工装顶板的上方安装有下压气缸，工装顶板上设置相应的穿孔，下压气缸的伸缩端穿过顶板的穿孔连接工装下压板，工装下压板的下表面上设置有封盖，封盖随工装下压板向下移动封堵隔音箱的上口。

8、进一步，封盖上套装有环形的隔音垫。

9、为了提高隔音箱的隔音性能，隔音箱的侧壁内以及封盖内部设置有真空腔。

10、进一步检测装置中，恒压气路控制模块包括过滤调压阀、电动比例调节阀、充气阀、排气阀、压力传感器和pid调节器，其中过滤调压阀用于过滤气体，调节检测压力，压力传感器检测充气气路中的气体压力，将实际压力与设定压力的误差信号反馈给pid调节器，pid调节器调节比例调节阀的开度，使工件内的气体压强为恒定值。

11、进一步，所述拾音器至少包括四个，拾音器安装在隔音箱的四周，采用的拾音器频率采集范围覆盖人耳感知和超声波范围。

12、进一步，工件固定装置包括侧封堵气缸、活动板、导杆和固定板，其中固定板通过连接件固定在隔音箱内侧，固定板上固定有多根导杆，活动板上设置有与导杆对应的导向孔，活动板通过导向孔套装在导杆上，活动板和固定板分别位于隔音箱内部的两端，侧封堵气缸通过气缸座安装在隔音箱的外侧，隔音箱对应侧封堵气缸的位置设置有穿孔，侧封堵气缸的伸缩杆穿过穿孔连接活动板，穿孔与侧封堵气缸的伸缩杆相匹配，伸缩杆能够在穿孔中滑动，且密封该穿孔，固定板上设置有同时贯穿固定板和隔音箱侧壁的进气口，压缩机的进气端与进气口的内端对接，进气口的内端设置有气密垫，压缩机的进气端压在气密垫上。

13、一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置的检测方法，包括以下步骤：

14、s1）放置被检测工件到隔音箱内并固定；

15、s2）盖上隔音箱，封堵被检测工件，高压气源经恒压气路控制模块连通被检测工件；

16、s3）检测装置初始化，包括采集一次声音信号，作为本底噪声，作为后续检测过程中校准信号；

17、s4）充气，向压缩机内充入恒定压力的气体，如果在规定时间内达不到指定压力，则直接判定为大漏；

18、s5）充气压力达到指定压力后，持续充气，保持被检测工件内压力恒定，采集声音信号；

19、s6）信号处理，经过滤波、放大、ad转换，并减去本底噪声后，分析信号的特征，给出判定结果，如果判定结果为泄漏，根据信号的频率或能量特征，换算成漏率；

20、s7）判定结果输出到显示模块；

21、s8）如果合格，工装自动复位；如果不合格，则人工复位，取出被测件，检测结束。

22、本发明的有益效果：

23、本发明以输出恒定压力的气路控制系统为关键基础，以工装夹具为依托，以声波信号采集和信号处理为核心，构建空调压缩机自动泄漏检测装置与方法。

24、本发明技术方案的优点如下：

25、1）采用声音作为检测信号，受温度影响小，运用现代信号处理技术，检测灵敏度高，性能可靠；

26、2）装置结构简单、制造成本低、绿色环保，适合在线快速检测，利于规模化推广应用。

27、利用高压气体通过泄漏点会产生高频声音的特点，基于声发射技术检测工件是否存在泄露点，向密闭的检测件中通入压力恒定的高压气体，通过拾音器检测是否存在泄露的声音，从而判断检测工件是否存在泄露,检测准确度高，检测装置能够更好的屏蔽外界干扰，安装调试容易，且成本相对较低，更便于推广使用，具有较高的实用价值。

技术特征：

1.一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，包括高压气源(1)、恒压气路控制模块(2)、声音采集模块(3)和信号处理模块(4)，高压气源(1)通过气管连接恒压气路控制模块(2)，恒压气路控制模块(2)通过气管连通声音采集模块(3)；

2.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，隔音箱(801)为双层结构，隔音箱中间填充有隔音棉。

3.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，活动板和固定板相对的侧面上设置有柔性橡胶垫。

4.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，隔音箱(801)安装在工装底板(301)上，工装底板为矩形，工装底板的四个边角的位置分别设置有立柱固定座，通过立柱固定座竖向安装立柱(305)，立柱上分别套装有轴套(304)，轴套沿立柱上下移动，轴套之间安装工装下压板(302)，立柱的顶部安装有工装顶板(303)，工装顶板的上方安装有下压气缸(306)，工装顶板上设置相应的穿孔，下压气缸的伸缩端穿过顶板的穿孔连接工装下压板(302)，工装下压板(302)的下表面上设置有封盖(321)，封盖随工装下压板向下移动封堵隔音箱的上口。

5.根据权利要求4所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，封盖(321)上套装有环形的隔音垫(322)。

6.根据权利要求4所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，隔音箱的侧壁内以及封盖(321)内部设置有真空腔(831)。

7.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，恒压气路控制模块(2)包括过滤调压阀、电动比例调节阀、充气阀、排气阀、压力传感器和pid调节器，其中过滤调压阀用于过滤气体，调节检测压力，压力传感器检测充气气路中的气体压力，将实际压力与设定压力的误差信号反馈给pid调节器，pid调节器调节比例调节阀的开度，使工件内的气体压强为恒定值。

8.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，所述拾音器至少包括四个，拾音器安装在隔音箱的四周，采用的拾音器频率采集范围覆盖人耳感知和超声波范围。

9.根据权利要求1所述的基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，其特征在于，工件固定装置(802)包括侧封堵气缸(307)、活动板(821)、导杆(822)和固定板(823)，其中固定板(823)通过连接件(824)固定在隔音箱内侧，固定板(823)上固定有多根导杆(822)，活动板上设置有与导杆对应的导向孔，活动板通过导向孔套装在导杆上，活动板和固定板分别位于隔音箱内部的两端，侧封堵气缸(307)通过气缸座安装在隔音箱的外侧，隔音箱对应侧封堵气缸(307)的位置设置有穿孔，侧封堵气缸(307)的伸缩杆穿过穿孔连接活动板(821)，穿孔与侧封堵气缸(307)的伸缩杆相匹配，伸缩杆能够在穿孔中滑动，且密封该穿孔，固定板上设置有同时贯穿固定板和隔音箱侧壁的进气口(826)，压缩机的进气端与进气口(826)的内端对接，进气口(826)的内端设置有气密垫(825)，压缩机的进气端压在气密垫(825)上。

10.一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种基于声发射技术的空调压缩机泄漏检测装置，包括高压气源、恒压气路控制模块、声音采集模块和信号处理模块，高压气源通过气管连接恒压气路控制模块，恒压气路控制模块通过气管连通声音采集模块，利用高压气体通过泄漏点会产生高频声音的特点，基于声发射技术检测工件是否存在泄露点，向密闭的检测件中通入压力恒定的高压气体，通过拾音器检测是否存在泄露的声音，从而判断检测工件是否存在泄露。本发明技术方案采用声音作为检测信号，受温度影响小，运用现代信号处理技术，检测灵敏度高，性能可靠；装置结构简单、制造成本低、绿色环保，适合在线快速检测，利于规模化推广应用。

技术研发人员：黄军垒,郑二功
受保护的技术使用者：河南慧百软件技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12