CN109946024A - 利用非线性系统对部件进行泄漏测试 - Google Patents
利用非线性系统对部件进行泄漏测试 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109946024A CN109946024A CN201711381745.7A CN201711381745A CN109946024A CN 109946024 A CN109946024 A CN 109946024A CN 201711381745 A CN201711381745 A CN 201711381745A CN 109946024 A CN109946024 A CN 109946024A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- flow
- conduits
- time
- leak
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 30
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 26
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000002940 Newton-Raphson method Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本公开涉及利用非线性系统对部件进行泄漏测试。本公开总体上涉及用于对部件进行泄漏测试的系统和方法。在各个实施例中公开了用于泄漏测试布置的监测器以及对部件(例如,包括变速器部件的汽车部件、包括干燥组件或经油预处理的组件的变速器总成、发动机部件、发动机总成、电池组或轴)进行泄漏测试的方法和系统。
Description
技术领域
本公开总体上涉及用于对部件进行泄漏测试的系统和方法。
背景技术
实施变速器总成泄漏测试或最终泄漏测试以确保部件的正确组装或确保所有的密封表面都按照预期起作用。出于各种原因,泄漏检测是很重要的。例如,变速器总成中的变速器流体泄漏会严重损害变速器总成的性能。存在几种方法用于测试部件的泄漏,诸如,压力衰减测量、基于流量的泄漏测试(诸如测量空气质量流量)或者利用氦气的示踪气体测试。这些测试方法存在限制测试方法的有效性或效率的若干问题。例如,基于流量的方法需要在能够确定部件的泄漏率之前完成对部件的测量/测试。在涉及变速器总成的其它示例中,当利用油对变速器部件进行预处理时,在最终泄漏测试期间油可导致流动路径中的随机限制(random restriction)。除了存在限制或不存在限制在测试期间是完全随机的之外,该限制在测试期间也不会保持一致,这是因为变速器流体可运动并允许通道随机地打开和关闭。
发明内容
如各个实施例中所公开的,本公开解决和克服其它泄漏测试方法的限制。在各个实施例中公开了用于泄漏测试布置的监测器以及对部件(例如,包括变速器部件的汽车部件、包括干燥组件或经油预处理的组件的变速器总成、发动机部件、发动机总成、电池组或轴)进行泄漏测试的方法和系统。
在各个实施例中,公开了对部件进行泄漏测试的方法和系统,包括的步骤有:经由一对导管将部件与储罐连接以使部件与储罐内的压力平衡;关闭导管中的一个导管以引发气流从所述储罐通过导管中的另一个导管到达所述部件;以及基于气流的流量在达到峰值与达到预定值之间的时间而输出关于部件的泄漏指示。各个实施例的方法和系统还可包括的步骤有:在所述连接之前对所述部件进行加压,或在所述输出之前测量所述流量。
在各个实施例中,公开了用于泄漏测试布置的监测器,所述泄漏测试布置包括将部件和储罐并联连接的一对导管,所述监测器包括:控制器,被配置为在所述部件和所述储罐内的压力已经平衡之后,关闭导管中的一个导管,以引发气流从所述储罐通过导管中的另一个导管到达所述部件,并基于气流的流量在达到峰值与达到预定值之间的时间而输出关于部件的泄漏指示。
在各个实施例中,公开了一种泄漏测试系统,包括:一对导管,具有不同的直径,将部件和储罐并联连接;传感器,设置在所述导管中较小的一个导管内;以及控制器,被配置为在所述部件和所述储罐内的压力已经平衡之后,关闭导管中的另一个导管,以引发气流从所述储罐通过所述导管中较小的一个导管到达所述部件,以及基于通过所述传感器检测的气流的流量在到达峰值与预定值之间的时间,输出关于所述部件的泄漏指示。
附图说明
为了进一步理解本公开的本质、目的和优点,应当参考以下详细描述,结合以下附图来阅读,其中,相同的附图标号表示相同的元件,并且其中:
图1是示出当部件有泄漏时流量仪的表现和随时间变化的流量与包括流量函数和泄漏函数的非线性系统/模型的拟合的示例性图形表示。
图2是示出当部件有泄漏时流量计的表现和在没有泄漏的情况下与非线性系统/模型的比较的示例性图形表示。
图3示出了各个实施例的方法、系统和监测器的总体示意图。
图4是包括各个实施例的方法、系统和监测器的步骤的流程图。
图5是示出包括部件的启动和测试的各个实施例的方法、系统和监测器的步骤的示例性图形表示。
图6至图13是示出包括部件的测试的各个实施例的方法、系统和监测器的示例性图形表示。
具体实施方式
根据需要,在此公开本公开的具体实施例;然而,将理解的是,所公开的实施例仅仅是示例性的,并且可以以各种形式和替代形式实施。附图不必按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此,在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制,而仅仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
除了在示例中或另外明确指出以外,在本描述中表示材料的量或反应条件和/或使用条件的所有数值量应被理解为由词语“大约”来修饰。首字母缩略词或其它缩写的第一次定义适用于相同缩写在本文中的所有后续使用,并且加上必要的变更适用于最初定义的缩写的常规文法变化;并且,除非特别指出与之相反,否则通过与在前或在后对于同一属性提及的技术相同的技术来确定属性的测量。
还将理解的是,由于特定的部件和/或条件会(肯定会)变化,所以本公开不限于下面描述的具体实施例和方法。此外,在此使用的术语仅仅出于描述特定实施例的目的,并不意图以任何方式进行限制。
术语“正在接近”和“接近”可互换使用,以确定点在另一点附近或在另一点处。
在各个实施例中,公开了用于泄漏测试布置的监测器以及对部件(例如,包括变速器部件的汽车部件、包括干燥组件或经油预处理的组件的变速器总成、发动机部件、发动机总成、电池组或轴)进行泄漏测试的方法和系统。
如在各个实施例中所公开的,本公开解决和克服其它泄漏测试方法的局限性。由于汽车部件(诸如,变速器)的容积,在泄漏测试时利用关于仪表(诸如,流量传感器)的瞬态响应的特定物理关系可更具成本效益,而不必将额外的资金投入到额外的试验台中(试验台通常需要等待流量稳定到可接受的阈值以下)。由于变速器的容积可以是恒定的,所以如果变速器被完全密封(即,没有泄漏),则对变速器的内部进行加压所需要的时间的量也是恒定的。如图1所示,针对泄漏率所测试的部件具有流量曲线,其中,引发湍流使流量上升、达到峰值并衰减到稳态流量。这种测试类型类似于车辆撞击减速带,使空气流量测量上升、达到波峰并衰减到其稳态流量。通过保持恒定的填充体积、测试压力和填充时间,当在变速器中不存在泄漏时,由流量计的启动而引起的峰值流量可以是恒定的,并基于变速器的泄漏率而成比例地升高。因此,一旦峰值流量已建立,就可进行总体泄漏率的准确预测。对于每种变速器结构,这种预测模型是唯一的,并且,如果由于部件的增加或缺失而使空气体积发生改变,则有时候所述预测模型甚至是不定的。
从这个意义上,可以将这个曲线拟合到非线性系统,例如:
其中:
V是能够以标准立方厘米每分钟(SCCM)为单位的测量的体积流量;
C1、C2、C3和C4是对每种测试的变速器推导的常量;
t是以秒为单位的测量的时间;
VL(t)是变速器的泄漏率,在流量计的启动期间所述泄漏率相对于时间可以改变或可以不变。
在图1的示例性测试中,随着时间t接近无穷,泄漏接近它的最终实际值,或者:
通常,与流量计的响应的恢复相比,泄漏率将相对较快地接近稳态。泄漏率越大,泄漏项VL(t)的指数系数相对于表达式中的其它项将会越占主导地位。如果泄漏率低或可忽略,则非线性系统/模型为:
如果将同一模型应用到具有一定程度的明显泄漏的部件,则表示拟合质量的相关系数减小。另外,推导出的常量会被显著影响,导致用于表达流量计的恢复率的函数明显更长。通过取样,已经确定:对于任意变速器,仅仅需要峰值之外的少量的附加数据样本就能准确地推导出流量函数。因此,可在数秒内而不是在数分钟内测试并识别出部件具有可接受的或不可接受的泄漏率。各个实施例的方法、系统和监测器消除了对与峰值分析相关联的耗时的预测模型开发的需要。这允许提高效率,并允许在给定的时间段测试更多的部件。
如图2所示,各个实施例的方法、系统和监测器可包括测量流量曲线达预定时间段(例如,与达到峰值流量的时间相等的时间段),并对该曲线与非线性系统的相关性进行评估。图2示出了从非线性系统推导出的流量与流量曲线的测量值的比较。
图3示出了各个实施例的系统和监测器10的总体示意图。如图3所示,部件20连接到导管系统100。介质源30(诸如气体(即工厂用压缩空气(shop air))或液体)连接到导管系统100,储罐40连接到导管系统100。各个实施例的导管系统100能够将部件20连接到介质源30或储罐40,从而气体或液体能够在部件20与源30或储罐40之间流动。储罐40的填充容量或容积可大于部件20的填充容量或容积。
各个实施例的导管系统100包括具有孔的多个导管110,多个导管110以使得气体或液体能够在部件20与介质源30或储罐40之间流动的方式彼此连接。在各个实施例中,多个导管110包括其孔的孔直径小于其它导管111的导管113或其孔的孔直径大于其它导管111的导管112。或者,导管110的孔直径可与较大直径的导管112的孔直径大致相同。较大直径的导管112还被称为旁通导管或较大导管112,较小直径的导管113还被称为较小导管。利用系统100中的较大导管112可减少用于对部件20进行加压的时间,利用系统100中的较小导管113可提高测量流量的能力,其可允许对部件20中较小的泄漏流量进行检测。或者,其它实施例的导管系统可包括其孔的孔直径全部相同或大致相同的导管。
如图3所示,较大导管112和较小导管113以并联布置的方式布置在导管系统100中。
各个实施例的导管系统100还包括传感器120和流量/压力调节器130。
各个实施例的传感器120被配置为对导管110或导管的孔内的一个或更多个物理特性或化学特性进行测量。例如,传感器120可包括被配置为对导管110的孔内的一个或更多个物理或化学特性(诸如流量和压力)进行测量的压力指示器/仪表/传感器121和流量指示器/仪表/传感器122。在各个实施例中,传感器120能够大约每隔0.1秒、0.5秒、1.0秒、1.5秒、2.0秒、2.5秒、3.0秒、3.5秒、4.0秒、4.5秒和5.0秒进行一次测量。在各个实施例中,传感器120进行一次测量的时间在以上列出的任意两个时间之间的范围内。
各个实施例的流量/压力调节器130被配置为控制导管110的参数(诸如,导管110的孔内的流量或压力)。流量/压力控制器或调节器130可包括能够具有不同位置以引导流动的各种类型的阀131和132(诸如3通阀或4通阀)或其它调节器(诸如,比例流量控制器133)。比例流量控制器133可在部件20利用气体将要饱和/正在被加压时对流量进行调节。
各个实施例的系统和监测器10还包括控制器60。控制器60可操作地连接到传感器120和流量/压力调节器130(线路150、160)。在各个实施例中,控制器60能够从传感器120接收测量值(线路160),并且能够控制流量/压力调节器130(线路150)。各个实施例的控制器60还包括一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质(实现逻辑)或处理器,其在被执行用于接收来自传感器120的测量值(即,图4中的步骤201)、控制流量/压力调节器130(即,图4中的步骤202)以及执行任何实施例的部件20的泄漏测试的方法时是可操作的。
图4是包括各个实施例的方法、系统和监测器200的步骤的流程图,图5是示出各个实施例的方法、系统和监测器200的步骤(包括部件20的启动步骤和泄漏测试)的示例性图形表示。在各个实施例中,控制器60还包括一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质(实现逻辑)或处理器,其在执行用于启动或执行如图4所示的各个实施例的方法、系统和监测器200的步骤201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222和223中的任何一个步骤时是可操作的。
在图4的步骤201中,启动泄漏测试序列,其中,部件20连接到导管系统100。在步骤202中,启用各个实施例的导管系统100以对部件20进行加压,其中,阀131和132被定位成允许来自于工厂用压缩空气30的气体或空气通过导管110流到部件20,导管110可包括较小直径的导管113和较大直径的导管112。在步骤202中,导管系统100可被配置为允许部件20尽可能快地被填充以允许对多个部件的连续测试。为了使部件(例如,变速器)加压的时间最少,在步骤202中可使用特大(oversized)的管道和超目标(above-target)的压力供应,这被称为“快速填充阶段”。在步骤202中,阀131还被定位成阻止到储罐40的流动。如图5所示,从0到3秒,在步骤202中启用导管系统10导致通过导管110的气流增大(301、302),导管110包括较小直径的导管113和较大直径的导管112。这还导致部件20内的压力增大(303)。在各个实施例中,各个实施例的泄漏测试方法、系统和监测器包括将部件20加压到预定目标压力以上的压力。各个实施例的目标压力大约为3磅每平方英寸(psi)(20.68千帕(kPa));3.1psi(21.37kPa);3.2psi(22.06kPa);3.3psi(22.75kPa);3.4psi(23.44kPa);3.5psi(24.13kPa);3.6psi(24.82kPa);3.7psi(25.51kPa);3.8psi(26.20kPa);3.9psi(26.89kPa);4psi(27.58kPa);4.1psi(28.27kPa);4.2psi(28.96kPa);4.3psi(29.65kPa);4.4psi(30.34kPa);4.5psi(31.03kPa);4.6psi(31.72kPa);4.7psi(32.41kPa);4.8psi(33.09kPa);4.9psi(33.78kPa)和5psi(34.47kPa)。在各个实施例中,目标压力在以上列出的任意两个压力之间的范围内。在不同的实施例中,部件20被加压到4.2psi(28.96kPa)或以上。
在各个实施例中,部件被填充到足以使流量信号衰减或使流量曲线衰减为常量的容积。
在各个实施例中,方法、系统和监测器还可包括允许部件稳定一段时间的步骤,所述时间足以允许在将部件连接到储罐之前利用系统或导管使部件内的压力稳定。如图4的步骤203所示,在利用气体将部件填充到目标压力以上之后,允许部件20稳定一段时间,所述时间足以允许部件20内的压力利用系统100内的压力稳定下来/达到稳定。在步骤203中,阀131可被配置/启用为停止从工厂用压缩空气30到系统100或部件20的流动。如图5中关于步骤203所示出的,一旦部件被填充到目标压力以上(304),就使系统100的旁通导管112和较小直径的导管113内的流量稳定下来(305、306)。
在各个实施例中,允许系统内的流量曲线稳定到预定流量。图5示出了通过较小直径的导管113的流量曲线(307)在预定流量或值(308)以下运行,并且通过旁通导管112的流量曲线(309)在预定流量或值(310)以下运行。
在各个实施例中,流量被监测。各个实施例的监测可包括监测流量在预定流量或值以下运行,以限制对稳定时间的影响。如果通过系统100的流量衰减变得不稳定,则这指示部件20已被过度填充。
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括将部件连接到储罐并持续第一时间段或饱和时间。各个实施例的第一时间段是足以使部件达到一定压力或热平衡的时间。在部件20和系统100已经稳定之后,在步骤204中,阀131被定位或启用而打开储罐40与部件20之间的流动。来自工厂用压缩空气30的流动仍保持关闭。在饱和时间期间,部件20连接到储罐40,所述储罐40可具有明显大于部件20的容积,使得部件20回到环境的目标压力和热平衡。储罐40在与部件进行连接之前被加压,并且各个实施例的储罐40内的压力低于部件20的上述目标压力。各个实施例的储罐内的压力大约为3psi(20.68kPa);3.1psi(21.37kPa);3.2psi(22.06kPa);3.3psi(22.75kPa);3.4psi(23.44kPa);3.5psi(24.13kPa);3.6psi(24.82kPa);3.7psi(25.51kPa);3.8psi(26.20kPa);3.9psi(26.89kPa);4psi(27.58kPa);4.1psi(28.27kPa);4.2psi(28.96kPa);4.3psi(29.65kPa);4.4psi(30.34kPa);4.5psi(31.03kPa);4.6psi(31.72kPa);4.7psi(32.41kPa);4.8psi(33.09kPa);4.9psi(33.78kPa)和5psi(34.47kPa)。在各个实施例中,储罐内的压力在以上列出的任意两个压力之间的范围内。在一个实施例中,储罐40内的压力大约为4.0psi(27.58kPa)。如图5所示,部件20在最初连接到储罐时(311)显示出压力的初始下降(312)。所述初始下降(312)是部件20内的压力或温度稳定到平衡的指示。
第一时间段的示例在图5中示出为时间311与时间313之间的时间。
在各个实施例中,通过对部件加压的时间和第一时间段来确定曲线的峰值流量或达到峰值流量的时间。在各个实施例中,方法、系统和监测器包括执行封闭算法的步骤,所述算法基于峰值流量的运行平均值而自动地或自主地增加或减少填充和稳定时间。
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括引发连接内的湍流以促成来自储罐的气流(形成流量曲线),和测量流量曲线持续第二时间段。在引发连接内的湍流时,气体可从储罐40通过导管110流到部件20。在一个实施例中,在第二时间段期间,气体流过较小导管113并且利用流量传感器122来测量通过较小导管113的流量曲线。各个实施例的第二时间段可包括曲线达到峰值时的时间,该时间段在曲线达到峰值与接近预定流量限制之间的时间结束。在步骤205中,泄漏测试开始,其中,来自储罐40的流量被引导通过较小导管113。步骤205还包括定位或启用阀132,以关闭通过较大导管112的流动。通过关闭通过较大导管112的流动,使得在储罐40与部件20之间的连接内的湍流可被引发,导致气体从储罐40通过较小导管113流到部件20。各个实施例的方法、系统和监测器还可包括验证流量曲线中存在初始上升的步骤。如图5所示,旁通导管112被关闭(313),并且验证了流量曲线内的初始上升(314)。各个实施例的方法、系统和监测器还可包括对在监测开始时与结束之间的流量曲线的斜率进行检查(315),其中,如果在监测开始时与结束之间的流量曲线的斜率大于预定义斜率,则完成对部件20填充或对部件20进一步填充的额外检查。
在各个实施例中,第二时间段从曲线达到峰值时的时间起1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5和40秒结束。在各个实施例中,第二时间段结束时的时间在以上列出的从曲线达到峰值时的时间起的任意两个时间之间的范围内。
在步骤206至步骤208中,测量部件20的流量曲线直到接近预定流量限制的点。在步骤207中,计算并记录上升并达到峰值流量的时间(tp)。在步骤208中,测量经过tp到流量衰减到上限以下时的流量曲线。例如,测量经过tp的时间可以是等于tp的时间长度。如图5所示,流量曲线上升(316)、达到峰值(317)和衰减到稳态流量(318)。
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括将流量曲线拟合到非线性系统,并进行使所述拟合在预定阈值内的关联。在步骤209中,将流量曲线建模成过阻尼系统,并且可将流量曲线建模到非线性系统,例如,如下所示:
其中:
V是可以以标准立方厘米每分钟(SCCM)为单位的测量的体积流量;
C1、C2、C3和C4是针对每种测试的变速器所推导的常量;
t是以秒为单位的测量的时间;
为了验证流量曲线到非线性系统的拟合的有效性,确定拟合的相关性并将拟合的相关性与预定阈值进行比较。在各个实施例中,相关性步骤包括用于验证拟合的有效性的至少一个检查。
在各个实施例中,相关性步骤包括可用于将测量的流量曲线拟合到非线性系统的数据拟合法。数据拟合法可包括多种回归方法,包括:最小二乘回归/方法或者非线性最小二乘回归/方法。在步骤210中,当通过数据拟合法计算出的r-平方值(R2)大于预定r-平方下限时,则相关性在预定阈值内。在各个实施例中,预定r-平方下限大约为0.5、0.525、0.55、0.575、0.6、0.625、0.65、0.675、0.7、0.725、0.75、0.775、0.8、0.825、0.85、0.875、0.9、0.925、0.95、0.975、0.99和1。在各个实施例中,预定r-平方下限是以上列出的任意两个r-平方限制之间的范围。
在各个实施例中,相关性步骤包括计算达到峰值流量的理论时间,并将理论时间与tp进行比较,其中,如果tp相对于计算出的理论时间在可接受的预定变化之内,则拟合是有效的。
在步骤211中,根据以下公式来计算达到峰值流量的理论时间:
其中,非线性系统为:
在各个实施例中,如步骤212所示,如果tp相对于计算出的理论时间在可接受的预定变化之内,则确定流量曲线到非线性系统的拟合是有效的。可接受的预定变化大约为0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75和5秒。在各个实施例中,可接受的预定变化在以上列出的任意两个可接受的预定变化之间的范围内。通过对关于达到特定流量所需时间的模型进行求解,并且将所述时间与流量达到峰值的时间进行比较,从而获得另一有效性程度。空气流量达到阈值以下的理论时间与空气流量达到峰值的时间之间的比值对于具有最低泄漏的部件而言是一致的。随着泄漏增加,这个比值也趋向增大。
在步骤213中,相关性步骤可还包括:如果C1、C2、C3和C4都大于0(C1、C2、C3、C4>0),则确定流量曲线到非线性系统的拟合。
在步骤214中,各个实施例的方法、系统和监测器包括:当曲线被拟合到非线性系统时,响应于关联在预定阈值内,从该拟合推导出曲线接近预定流量限制的时间点。各个实施例的推导步骤包括应用迭代算法(诸如,牛顿-拉普森(Newton-Raphson)法)来确定曲线接近预定流量限制的时间点。在各个实施例中,推导步骤包括应用迭代算法,该算法从先前计算的时间点计算时间点,直到新计算的时间点相对于先前计算的时间点落入到预定的时间变化之内。在其它实施例中,推导步骤包括应用迭代算法,该算法从先前计算的时间点计算时间点,直到从新计算的时间点计算的流量相对于预定的流量限制落入到预定的流量变化之内。图6到图11中示出的实线表示从流量曲线到非线性系统的拟合推导出时间点。
在步骤215中,各个实施例的方法、系统和监测器包括计算该时间点与tp之间的比值。所述比值的计算使tp的变化归一化。
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括基于气流的流量达到峰值与气流的流量达到预定值之间的时间而输出关于部件的泄漏指示。在一个实施例中,所述输出包括:如果所述时间点小于预定时间限制,则部件被识别为具有可接受的泄漏率,如果时间点(tL)大于预定时间限制,则部件被识别为具有不可接受的泄漏率。各个实施例的预定时间限制可以是具有下限和上限的范围,其中,如果时间点小于所述下限,则部件被识别为具有可接受的泄漏率,如果时间点大于所述上限,则部件被识别为具有不可接受的泄漏率。
步骤216强调了上限和下限。通过对若干部件进行测试以及对基于比值与泄漏率之间的相关性计算概率而经验性地确定针对比值测试的下限和上限。确定具有不同泄漏率的模型。例如,通过将部件修改为密封且没有泄漏来准备没有泄漏的理想模型。根据所准备的具有已知泄漏率的部件来准备其它模型。例如,在针对变速器的泄漏率进行下限和上限的准备时,具有低于7.5的比值的变速器的99%以上都是可接受的,并且具有大于10的比值的变速器的99%以上都具有高泄漏率。基于这样的准备,在7.5和10.0之间的变速器是好的变速器和坏的变速器混合在一起,因而不能准确地判断。因此,具有落入在7.5和10.0之间的区间内的具有已知泄漏率的认证部件被理解为接近最大泄漏限制或最大可允许泄漏率。
步骤216包括确定相关性是否在预定阈值之内,并且,如果相关性在预定阈值之内(即,模型有效),则确定tL是否大于上限(步骤217)或是否小于下限(步骤218)。
图6和图7是关于泄漏测试部件的各个实施例的方法、系统和监测器400、400’的示例。在预定时间或第二时间段402测量流量曲线401。对于这个示例,确定相关性在预定阈值之内(即模型有效)。推导出在曲线接近预定流量限制406时的时间点407(403)。如图所示,时间点407小于上限405和下限404。如在步骤218所指示的,部件将被识别为具有可接受的泄漏率(222)。图7的泄漏测试示例400’类似于图6的示例400,并且还示出了流量曲线401’内的可变流量。即使存在可变流量,仍可确定相关性在预定阈值内(即模型有效)。
图8是关于泄漏测试部件的各个实施例的方法、系统和监测器500的示例。在预定时间或第二时间段502测量流量曲线501。对于这个示例,确定相关性在预定阈值之内(即模型有效)。推导出在曲线接近预定流量限制506时的时间点507(503)。如图所示,时间点507大于上限505和下限504。如步骤217中所指示的,部件将被识别为具有不可接受的泄漏率(221)。
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括测量曲线到当流量衰减到预定流量限制以下或接近稳态流量时的时间,并且如果流量衰减到预定流量限制以下,响应于推导出的时间点在范围内,部件将被识别为具有可接受的泄漏率。图9是关于泄漏测试部件的各个实施例的方法、系统和监测器600的示例。在预定时间或第二时间段602测量流量曲线601。对于这个示例,确定相关性在预定阈值之内(即模型有效)。推导出的在曲线603接近预定流量限制606时的时间点607在上限605与下限604之间。在步骤219和步骤223中,进一步测量流量曲线到流量衰减到预定流量限制时,或如果流量衰减到预定流量限制,则进一步测量流量分布曲线。如图9所示,流量曲线601在未到上限605和下限604的点608衰减到预定流量限制以下。由于部件在步骤220中没有衰减到预定流量限制以下,所以图9中所测试的部件被识别为具有可接受的泄漏率(步骤222)。图10的示例600’类似于图9的示例600,但是在流量曲线601’衰减到预定流量限制以下时的时间点608’在上限605与下限604之间。由于部件在步骤220衰减到预定流量限制以下,所以图10中所测试的部件也被识别为具有可接受的泄漏率(步骤222)。
图11是关于泄漏测试部件的各个实施例的方法、系统和监测器700的示例。在图11中,在预定时间或第二时间段702测量流量曲线701。对于这个示例,确定相关性在预定阈值内(即模型有效)。推导出的在曲线703接近预定流量限制706时的时间点707在上限705与下限704之间。在步骤219和步骤223中,进一步测量流量曲线到当流量衰减到预定流量限制时,或者如果流量衰减到预定流量限制,则进一步测量流量曲线。如图11所示,流量曲线701没有衰减到预定流量限制以下。由于在步骤220中部件没有衰减到预定流量限制706以下,所以部件被识别为具有不可接受的泄漏率(步骤221)
在各个实施例中,方法、系统和监测器包括测量曲线到当流量衰减到预定流量限制以下或接近稳态流量时的时间,并且如果流量衰减到预定流量限制以下,响应于相关性在预定阈值之外,部件将被识别为具有可接受的泄漏率。图12和图13中公开的示例800、800’涉及步骤216和步骤223,其中,确定相关性不在预定阈值内(即模型无效或模型是坏的模型)。在步骤219和步骤223中,进一步测量流量曲线至当流量衰减到预定流量限制时,或者如果流量衰减到预定流量限制,则进一步测量流量曲线。在图12的示例800中,流量曲线801接近(807)预定流量限制806并衰减到预定流量限制806以下。由于在步骤220部件衰减到预定流量限制以下,所以图12中所测试的部件也被识别为具有可接受的泄漏率(步骤222)。在其它方面,在图13的示例800’中,流量曲线801’没有衰减到预定限制806以下。由于部件在步骤220没有衰减到预定限制806以下,所以图13中的部件被识别为具有不可接受的泄漏率(步骤221)。
虽然以上描述了示例性实施例,但是并不意在这些实施例描述了所有可能形式。更具体地,说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语,并且理解的是,可在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。此外,各个实施的实施例的特征可被组合以形成进一步的实施例。
Claims (15)
1.一种方法,包括:
经由一对导管将部件与储罐连接,以平衡部件与储罐内的压力;
关闭导管中的一个导管,以引发气流从所述储罐通过导管中的另一个导管到达所述部件;
基于气流的流量在达到峰值与达到预定值之间的时间而输出关于所述部件的泄漏指示。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述连接之前对所述部件进行加压。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述输出之前测量所述流量。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述关闭包括关闭所述导管中的所述一个导管内的阀。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述导管具有不同的直径。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述导管中的所述一个导管的直径大于所述导管中的所述另一个导管的直径。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定值是基于所述导管的尺寸的。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述部件为汽车部件。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述储罐的容积大于所述部件的容积。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述连接之前,所述储罐内的压力小于所述部件内的压力。
11.一种用于泄漏测试布置的监测器,所述泄漏测试布置包括将部件和储罐并联连接的一对导管,所述监测器包括:
控制器,被配置为:
在所述部件和所述储罐内的压力已经平衡之后,关闭所述导管中的一个导管,以引发气流从所述储罐通过所述导管中的另一个导管到达所述部件,基于气流的流量在达到峰值与达到预定值之间的时间而输出关于所述部件的泄漏指示。
12.根据权利要求11所述的监测器,其中,所述导管中的所述一个导管的直径大于所述导管中的所述另一个导管的直径。
13.根据权利要求11所述的监测器,其中,所述储罐的容积大于所述部件的容积。
14.根据权利要求11所述的监测器,其中,所述预定值是基于所述导管的尺寸的。
15.一种泄漏测试系统,包括:
一对导管,具有不同的直径,将部件和储罐并联连接;
传感器,设置在所述导管中较小的一个导管内;
控制器,被配置为:
在所述部件和所述储罐内的压力已经平衡之后,关闭所述导管中的另一个导管,以引发气流从所述储罐通过所述导管中较小的一个导管到达所述部件,
基于由传感器检测的气流的流量在到达峰值与预定值之间的时间,输出关于所述部件的泄漏指示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711381745.7A CN109946024A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 利用非线性系统对部件进行泄漏测试 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711381745.7A CN109946024A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 利用非线性系统对部件进行泄漏测试 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109946024A true CN109946024A (zh) | 2019-06-28 |
Family
ID=67003927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711381745.7A Pending CN109946024A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 利用非线性系统对部件进行泄漏测试 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109946024A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1173376A (en) * | 1967-04-18 | 1969-12-10 | Cosmopolitan Assurance Company | Apparatus for testing the fluid tightness of containers |
US4715214A (en) * | 1986-10-03 | 1987-12-29 | S. Himmelstein And Company | Leak tester |
US4776206A (en) * | 1987-08-11 | 1988-10-11 | Xetron Corporation | Leak testing by gas flow signature analysis |
US5412978A (en) * | 1993-06-22 | 1995-05-09 | Phase 1 Instruments, Inc. | Leak detection system |
CN1837766A (zh) * | 2006-04-07 | 2006-09-27 | 梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司 | 密闭容器的泄漏检测方法 |
WO2008023188A2 (en) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Thames Water Utilities Limited | Minimum observable flow monitor |
CN102563362A (zh) * | 2011-12-31 | 2012-07-11 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 压缩空气系统管网泄漏智能检测方法及系统 |
DE102014012784A1 (de) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Integritätsprüfung eines Filterelements |
-
2017
- 2017-12-20 CN CN201711381745.7A patent/CN109946024A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1173376A (en) * | 1967-04-18 | 1969-12-10 | Cosmopolitan Assurance Company | Apparatus for testing the fluid tightness of containers |
US4715214A (en) * | 1986-10-03 | 1987-12-29 | S. Himmelstein And Company | Leak tester |
US4776206A (en) * | 1987-08-11 | 1988-10-11 | Xetron Corporation | Leak testing by gas flow signature analysis |
US5412978A (en) * | 1993-06-22 | 1995-05-09 | Phase 1 Instruments, Inc. | Leak detection system |
CN1837766A (zh) * | 2006-04-07 | 2006-09-27 | 梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司 | 密闭容器的泄漏检测方法 |
WO2008023188A2 (en) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Thames Water Utilities Limited | Minimum observable flow monitor |
CN102563362A (zh) * | 2011-12-31 | 2012-07-11 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 压缩空气系统管网泄漏智能检测方法及系统 |
DE102014012784A1 (de) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Integritätsprüfung eines Filterelements |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孙建军;左予萍;王金铃;张迎春;: "汽车燃油系统在线快速检漏仪的研究", 天津工业大学学报, no. 04, 25 August 2007 (2007-08-25), pages 48 - 50 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2672246B1 (en) | Methods and Systems for Leak Testing | |
US20190234859A1 (en) | Methods and Systems for Determining Gas Permeability of a Subsurface Formation | |
CN107831103B (zh) | 一种压力脉冲衰减气测渗透率测试装置的精度评估方法 | |
CN113906283A (zh) | 在渗透率测量系统中检测泄漏的方法 | |
JP2019144275A (ja) | 可撓性容器の完全性試験のためのシステム及び方法 | |
CN104236816A (zh) | 一种检漏仪器在线校准装置及方法 | |
TW201945695A (zh) | 用於基於壓力衰減速率來進行質量流驗證的方法、系統及設備 | |
CN204314033U (zh) | 管道法兰紧密性测试系统 | |
WO2010134622A1 (ja) | 漏洩検査方法および漏洩検査装置 | |
CN101424580A (zh) | 提高水压检漏试验准确性的方法 | |
CN109946024A (zh) | 利用非线性系统对部件进行泄漏测试 | |
CN109781445B (zh) | 一种确定热力膨胀阀流通面积的方法 | |
CN112197831A (zh) | 一种用气体状态变化法测量不规则大容积方法 | |
JP4512827B2 (ja) | 漏洩検査方法及び装置 | |
US10473549B2 (en) | Fluid leak measurement test device and methods | |
CN102749365A (zh) | 润滑油含水量在线检测中的校准方法 | |
CN114459767B (zh) | 一种火箭发动机低温供应系统特性模拟方法 | |
US9810564B2 (en) | Method of determining an internal volume of a filter or bag device, computer program product and a testing apparatus for performing the method | |
RU2426080C1 (ru) | Способ измерения изменения давления в трубопроводе транспортировки жидкости и устройство для его осуществления | |
RU2805287C1 (ru) | Способ определения интегральной утечки из замкнутого объема | |
US10107711B2 (en) | Reducing thermal effects during leak testing | |
CN102288252A (zh) | 一种密封元件微泄漏量的测试系统 | |
US20090165535A1 (en) | Leak localization in a cavitated body | |
RU129223U1 (ru) | Устройство для калибровки системы для определения утечки испытательной среды | |
EP3785002A1 (en) | Method of testing an integrity of a structure separating a chamber from an adjacent environment, and related apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |