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1、合肥皖仪科技有限公司技术方案书 产品名称：真空箱氦检漏回收系统制作时间：二00七年五月一、 概 述本方案是适用于对空调两器、换热器等产品的检漏。系统严格按照客户的要求设计制造，采用模块化的设计，充分考虑客户的检漏要求，同时也尽可能采用标准化的模块和部件，保证了系统的可靠性和可维护性。本系统由以下四部分组成：充气回收部分、真空箱部分、检漏仪部分和电气控制部分。此方案使用真空箱法进行检漏，并满足以下技术要求：真空箱尺寸 1200mmL550mmW350mmH真空箱数量 2只每箱工件检测数 2个被检工件最大内容积 2L示漏氦气压力 0.62.7Mpa(可调)耐压试验压力 1.04.0Mpa(可调)检
2、漏仪开检（真空箱内）压力 50pa工件抽空压力 300pa （压力可调）工件氦回收压力 300pa （压力可调）泄漏率 2克/年（R134a）单箱检漏节拍 60S/箱（不含装卸工件时间）检漏时间 保压检大漏：不低于10秒（时间可调） 中漏：不低于3秒 微漏：不低于10秒氦气回收率 98%二、 性能特点1、安全l 氦气示踪安全环保l 箱内充气，安全性高l 储气罐和压缩机出口配置安全阀保证系统安全l 干式检漏，检漏后试件无需进行干燥2、高灵敏度l 自动调零，消除氦本底影响l 自动清氦，检漏精度极高3、高效l 压力和浓度检测，自动补充氦气l 工件与管道双回收l 快速高效，回收率高达98%l 确保生产
3、成本低l 箱内操作，4、自动化程度高l 微电脑控制，全自动检测，排除操作者人为因素导致的误判l 人机交互界面，实时监测及诊断l 自动判断，声光提示l 输出设备全数字显示检测结果l 自动和手动两种工作模式，分别在正常工作和故障诊断时使用l 具备故障记录功能l 稳定可靠，系统采用高端配置，确保性能可靠，自动故障检测l 充氦工位若发现工件压力过高，自动报警（说明工件没有抽空）l 回收工位若发现工件压力不够，自动报警（说明氦气没充进工件）三、 系统介绍本系统由以下四部分组成：充气回收部分、真空箱部分、检漏仪部分和电气控制部分，详见图一。电气控制系统检漏系统工件工件真空箱真空箱真空泵组充气装置图一 系统
4、结构框图3.1充气回收部分充气回收部分主要包括高、低压氦气罐、压缩机、真空泵、高压阀门、真空阀门、压力传感器和管道等组成。能在设定的时间内对工件进行抽空、充氦和氦回收等处理。系统具有氦气压力和浓度监测及氦气自动补充功能，当系统检测到氦气的浓度或压力低于设定值时，则自动打开阀门补充高纯氦气。其工作原理见图二。打开V7对被检工件抽空后，关V7，开V1，对工件充氦，到规定压力后，关V1。检完漏后，开V2，工件内高压力氦自动流入低压下的回收罐。然后关V2，开V3，用机械泵抽出工件内剩余氦，送入回收罐。当回收罐内压力升高到预设值时，开V4、V5，主压缩机将回收罐内的氦气压缩至储气罐。因为不可能100%回
5、收（回收率高于98%）。所以当储气罐内压力或浓度底于规定值时，需开V6，补充氦气，以保持储气罐内的氦气有足够的压力和浓度。抽真空V7被检工件V1V2V3高压氦气源储气罐M1V5V4回收罐机械泵主压缩机图二 充氦回收系统框图3.2真空箱部分真空箱部分由真空箱、真空泵组、真空测量装置、电磁阀、气动开门装置、不锈钢管道和机架等组成。系统设两个真空箱，每箱一个工件，可同时对两个工件进行检漏。真空箱为不锈钢的材质，其内表面在加工后经抛光和清洗处理，保证了良好的本底和极少的藏气，提高了真空箱的抽速。真空箱门采用气动开闭机构，操作简单可靠。真空箱采快速接头与工件的接口连接，方便快捷，大大提高了检漏效率。主抽
6、真空泵采用进口爱德华罗茨泵，性能稳定可靠。真空测量装置采用莱宝公司皮拉尼真空计，电磁阀采用德国宝蒂公司产品使得测量和控制更加精确，更加稳定可靠。3.3检漏仪部分检漏仪部分主要由氦质谱检漏仪、控制阀门及校准部分等组成。氦质谱检漏仪采用英福康LDS1000质谱模块，可以充分利用我公司在检漏仪方面多年的研究，使其和真空箱连接更加协调紧密，或者采用自动调零技术，提高检漏精度，或者为了提高检漏效率，可以根据实际情况在高压或低压下进行检漏，具有极大的灵活性。3.4电气控制部分电气控制部分采用 PLC控制，将检漏仪、真空箱和充气回收部分有机的结合在一起，使控制系统更加协调，更加稳定可靠，并在一个彩色触摸屏上
7、操作显示设定各种信息，如抽空时间、工件和真空箱的真空度、充气压力、时间，报警值、漏率等，同时PLC提供被检工件是否合格的输出信号，并输出到标贴打印机。人工将工件接口与箱内接头连接好并按下双启动按钮后，抽真空（真空箱抽真空、工件内抽真空）、充氦、检漏（大漏、中漏、微漏）、检堵塞、检潮湿、氦回收自动按程序进行工作、识别、控制和报警，触摸显示屏显示；装置氦检漏时具有循环检测功能，自动按程序对每个工件进行进行工作、识别、控 制和报警、触摸显示屏显示；显示装置能显示工作过程、动态漏率、合格与不合格、故障诊断并能进行质量控制、统计；可按工艺任意设定漏率（在检漏仪上）、检测时间、检测压力、报警值等不影响设备
8、运行的操作参数（在触摸显示屏上设定）；电气控制系统有各种可靠的连锁、保护功能、保护装置动作时装置全部停止，并有报警提示；具有故障统计功能，能记录最近的故障时间；触摸屏的主界面类似下图：3.5清氦系统介绍 设备具有清氦功能，当不合格品漏率值过高时，下一次检漏前，系统自动向被污染的真空箱和公共管道内充入高纯氮气，并对其抽真空，保证设备不会出现因真空箱内氦气本底污染（即氦气本底过高）而产生的误报警（周边环境氦气浓度不能超标）。3.6打印系统介绍 工件检测结果可输出到打印机，打印出条形码标签。3.7系统安全性说明 本系统具有以下安全配置，确保系统工作及操作人员的安全：1. 真空泵组过载保护、过电流保护
9、；2. 氮气过压、欠压自动保护；3. 压缩空气欠压自动保护；4. 氦气过压、欠压自动保护；5. 真空箱门安全保护光栅；6. 真空气动阀失灵自动保护报警；7. 检漏仪未准备好自动保护报警；8. 检漏仪工作过程发生故障自动保护报警；9. 检漏仪高于控制点自动保护报警和等待；10. 氦气浓度低于设定设定值自动报警和提示；11. 真空箱门有到位信号、无撞击；12. 工件在检漏（大漏、中漏、微漏）、抽空有漏自动报警提示、工件合格与不合格分辨明确；13. 各压力容器有相关安全装置14. 设有操作面急停开关，维修点急停开关，有相应的安全操作指示。3.8设备外观及其他说明 1. 系统内各部件布局合理（显示仪表
10、、控制开关、指示灯、各电气部件、过滤器等）、各易损件易于拆卸、更换、方便维修；各滑轨、护板、护栏等设置应美观大方；2. 控制线路两端具有明确标号；接线排座有对应接线端子文字说明；3. 各气管标注流向、电线配有线槽，线槽材料结实； 4. 管道走向规范、合理，色彩符合国家的相关标准，并有清晰的文字标识及流向标识，不杂乱交叉。5. 各气源、电源配置总开关，且安装在易操作的位置；6. 检漏时的泄漏率可以在氦检机的前面显示，以方便员工查看；7. 设备电机转向标识清楚，在裸露的传动部位加上防护罩等保护装置；8. 设备仪表盘符合相关行业标准、国家标准，盘面有区域颜色区别危险、正常、异常（如：红色代表危险区域
11、、黄色代表异常区域、绿色代表正常区域）。9. 设备阀门标识在正常工作状态下，是常开，或是常闭。10. 噪音、废水、废气的排放符合相关的行业标准及国家标准。检漏仪真空箱HeV3V4V5被检件高压氮气V1V6AirV7Air四、 真空箱检漏及氦回收系统工作原理真空箱抽空系统回收系统检漏仪工件抽空系统1、 试压检大漏检漏时先将工件放入真空箱中，连接完成后，按一下开始按钮，真空箱门自动关闭，打开V3，关闭V4，V6, V7,对真空箱预抽真空，对真空箱预抽的同时打开V1对工件内充入3.0MPa高压氮气，并保压数秒（一般10秒），如果工件没有大漏则压力可保持。如果在设定时间内无法保持压力，则说明工件有大漏
12、，系统自动给出声光报警，此时需要将系统停止，按一下确认按钮，打开箱门取下工件，并贴上相应标识。注：充气时间一般在510S左右，若充气时间过快，则系统自动报警，说明工件堵塞。2、 湿度检测若没有发现大漏，可关闭V1，打开V6，放掉工件内高压氮气，然后关闭V6，打开V4对工件抽真空，在指定时间内抽到600帕，保压5秒，如果工件内真空保持在1000帕(此值可设定)以下则说明工件内湿度满足要求，否则湿度超标，系统会自动给出声光报警，用户可将系统停止后将工件取出，贴上相应标识，进行相应的处理。3、 检中漏湿度检测过程中V3，V4均处于打开状态，所以真空箱和工件同时被抽真空。当真空箱压力抽到20Pa时，检
13、漏仪会自动启动，并对当前真空箱内氦本底进行测量，并记录此值，（检漏时系统会将测得的漏率值减去这个本底值，以保证显示值就是工件实际的漏率），然后关闭V4，打开V5对工件充入0.8Mp低压氦气(此值可设定)，对工件检中漏。系统自动判断工件是否合格并给出声光报警或提示。如果不合格则自动放气，将工件取下，贴上相应标识，结束本次检漏。4、 检微漏若没有发现中漏，则继续对真空箱抽真空，同时对工件内充入高压氦气，模拟工件工作环境进行检微漏。如果工件不合格系统将报警，反之系统给出提示。5、 氦气回收微漏检测完成后，自动进入回收程序（详见3.1）。回收完成后，系统关闭V1， V3，V4，V5并暂停检漏仪，打开V6, V7,对真空箱和工件放气，将工件取下，贴上相应标识，结束本次检漏。6、 补充说明（1）系统设两个真空箱，一个真空箱检漏的同时，另一个真空箱装卸工件，提高了检漏效率。（2）每箱放两个工件，两工件同时进行充氮、保压、抽空、充氦、检漏、回收等工序。如果测得工件有漏，则将两个工件均作为不合格品。五、 主要配置如下：本系统的主要部件全部采用进口名牌的部件，以保证系统运行的稳定性和可靠性。（一）、氦质谱检漏仪1. 质谱模块（英福康LDS1000）1套2. 电器模块（皖仪科技）1套3. 真空泵（莱宝D8C）1台（二）、真空箱装置的主要部件1. 不锈钢真空箱2个2. 不锈钢真空管道1
