整车制动新型气密检漏仪研制与应用

高晓斌，陈亮

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

整车制动新型气密检漏仪研制与应用

高晓斌，陈亮

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

为改变整车气管路气密性检测方式，提高检测效率，增加车辆信息与检测数据储存等功能，实现整车气管路气密性检测的现代化，研制一台新型气密检漏仪代替原有设备。应用结果表明，新型气密检漏仪检测过程符合工艺要求，检测方式方便、快捷、高效。

气密性；检测原理；编程；软件开发；压力

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.013

CLC NO.: U463.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988（2016）11-33-03

引言

整车气密性完好是整车制动系统良好的重要保障，也是汽车驾驶人员生命财产安全的保障，气密性检漏仪是整车气管路密封性检测的重要设备。

公司现用的气密检漏仪是天津博益气动技术研究所有限公司生产的型号为BZD-001-1-1的气密检漏仪，由于该设备为公司2008年采购并频繁使用至今，传感器失效、设备零部件磨损引发的内部密封性差及设备检测过程复杂等问题，严重制约整车气管路密封性检测，影响公司产品检测效率。天津博益生产的气密检漏仪的检测数据及车辆信息的填写均采用手写方式，检测效率低且极易出现笔误现象，极大影响检测数据的真实性可靠性，此种检测方式已远远无法满足制造业现代化生产的需求。为改变现有设备的检测问题及落后的检测方式，需研制一台操作方便快捷、检测准确无误、车辆信息与检测数据快速储存、价格便宜且功能齐全的现代化新型气密检漏仪，以实现整车气管路气密性快速检测，保证产品的检测效率与质量。

1、工作原理分析

1.1工艺要求

整车装配完成后进入车辆气密检测区域，首先启动车辆，将汽车制动储气筒内部气压充至0.7-0.9MPa之间，然后将车辆熄火静止，利用气管将汽车制动储气筒与气密性检漏仪连接，启动设备开始检测，在规定的3min检测时间内，如果气密检漏仪显示压力值下降小于10KPa（即100×100pa）时，则整车气管路气密性合格；如果气密检漏仪显示压力值大于等于10KPa时，则整车气管路气密性不合格，需检测并调整车辆气密性，调整完成对设备进行复位操作，再对车辆气密性重新检测。检测过程中出现异常现象，按下复位按钮停止当前操作。

1.2检测原理分析

检测原理如图1，当车辆在气密检测区域进行检测时，先用扫码枪扫描车辆跟单，车辆信息直接识别并储存在电脑软件内，点击检测启动按钮，气密检漏仪的充气电磁阀打开，车辆储气筒与检漏仪连通，检漏仪内部压力传感器可将气压数据传输至电脑软件的实时气压单元显示，如果显示的气压值不在规定的0.7-0.9MPa之间，需复位气密检漏仪，重新启动车辆打压或者直接排气降压，再启动气密检漏仪观察实时气压值，直到显示的气压值在规定的范围内；检测开始30秒为车辆储气筒与气密检漏仪内部气压平衡阶段（平衡即储气瓶气压与气密检漏仪气压一致）；当30秒结束时，以30秒结束时的瞬时实时气压值作为初始气压进行3min检测的压差计算；3min检测时间结束，充气电磁阀关闭，排气电磁阀打开3秒排出检漏仪内部气体，与此同时电脑软件将初始气压值与实时压差（实时压差即初始气压值减去不断变化的实时气压值）进行储存，并将记录的实时压差与规定的压降数值100（软件的压力值单位均为1×100Pa）进行判断，小于100则符合工艺要求，合格指示灯亮，软件检测结果记录为合格；大于等于100则不符合工艺要求，不合格指示灯亮，软件检测结果记录为不合格，软件判断、记录并储存完成后设备待机等待下次检测。注：不合格车辆重新检测时，检测数据不会覆盖以往数据，此为车辆一次性装配合格率提供数据依据。

图1　检测原理图

2、技术及创新

2.1关键部件选型

压力传感器选型：日本Jukuda公司生产的MI-170型多功能数字压力传感器仅使用于天津博益生产的型号为BZD-001-1-1的气密检漏仪，其它设备均无使用，使用范围狭隘，虽其检测的压力值可直接显示，但且其功能复杂多变，又对其工作原理无任何基础，采购价格也高达14000元。

WIKA公司生产的Type A-10型号的压力传感器使用于公司正负压加注机等多种类型的设备，使用范围广，且其工作原理早已掌握，虽其显示需转换模块转化，但采购价格合计不到3000元，远远低于MI-170型多功能数字压力传感器。经过综合评比，最终选择WIKA公司生产的Type A-10型压力传感器。

WIKA公司生产的Type A-10型压力传感器输出信号是4-20mA电流值，无法直接输出压力数值，需PLC数据模块转换，经过原理分析初步选择型号为FX2N-4AD与FX2N-5A的模数转换模块。为确定最优方案，通过计量检测单位的标准压力仪器对两种模数转换模块的输出数据进行标定对比。标定的数据如表1。

表1　转换压力值统计表

根据表1的数据对比发现，FX2N-4AD模数转换模块转换的压力值精度为100×100Kp，其精度不满足工艺对于气密检测的要求，FX2N-5A模数转换模块转换的压力值精度为0.1×100Kp，其精度完全满足工艺要求，因此最终选择FX2N-5A型模数转换模块。

2.2接线及PLC编程调试

根据气密检漏仪工作原理及选型备件绘制电器控制原理图（如图2），并以此图进行接线作业，接线完成利用万用表等工具检测信号通讯，信号通讯不畅，先逐项检查接线方式，接线无误再分析原理图并进行调整，经过多次尝试，各线路信号通讯正常有效。

根据电器控制原理图进行PLC编程（如图3），编程完毕，程序上传至PLC，通电调试，各控制单元出现无动作、误动作或乱动作现象，需对PLC逻辑控制进行分析并修改，经过不断的实验，PLC编程各单元控制功能正常。

图2　电器控制原理图

图3　PLC编程图

2.3软件开发

利用编程软件VB 6.0进行软件开发，如图4，在控制单元设置检测启动、检测复位、检测停止三个基本控制按钮；根据检测数据后期查询方便及数据分析要求设置数据导出按钮；为防止检测过程中错误或车辆信息与检测车辆不符，增加删除记录开关，以便最终检测数据准确无误。

在显示单元，设置了VIN码（即车辆代码）、实时气压、充气时间、实时压差、检测时间和合格判断窗口6个窗口，检测人员可通过软件6个窗口时时观察检测车辆信息、检测初始气压、充气过程、检测时间与检测结果，提高检测效率。

软件中也有数据统计窗口，可在此窗口直接观察到被检测过车辆的气管路气密性合格情况，软件增加的数据导出功能，可直接将统计窗口中的检测数据导出为Excel表格，以提高检测数据的分析能力。

图4　

3、现场调试与应用

气密检漏仪在进行车辆气管路气密性检测之前，先送往专业计量单位进行整机检定，并获得合格证书，再放置在现场进行检测工作。在为期1个月的调试过程中，出现设备自身漏气、程序不稳定及软件运行不流畅等问题，均在第一时间将其解决，设备上线检测流程从识别车辆信息、检测车辆气管路气密性、检测判定到最终的数据储存，设备的各项功能均完成了目标要求。经过一个月的不断努力，设备运行稳定，将该设备的操作使用进行标准化作业。组织设备技术人员编制专业的设备操作作业指导书并由主管厂长签字下发，在专业计量单位备案列入周期检测设备计划，将设备研发过程中的图纸及其它资料归入公司设备资料库做永久储存。

新型气密检漏仪自2014年12月研制成功并使用至今，现场检测车辆7万多辆，车型包括牵引车、半挂车、自卸车及载货车等陕重汽生产的民用车型，车辆气管路气密性检测准确率100%，完全满足工艺要求，以该设备研究为课题的QC被评为2015年度西安市优秀质量管理成果一等奖。该新型气密检漏仪的成功研制极大保障整车制动系统的良好，增加了驾驶人员的生命安全性，提高了产品车的质量形象，也降低了检测人员的劳动强度，使其事半功倍。

4、总结

新型气密检漏仪利用软件、扫码功能将检测车辆的信息及检测数据实时储存在电脑内，改善了以往手抄跟单及检测数据的陈旧方式，防止手抄时出现各种失误的可能性，极大的提高了检测效率。电脑软件储存的车辆检测信息可以直接导出到Excel表格内，此种方式为后期提高装配质量提供了有力的数据分析。新型气密检漏仪从研发到使用，总计花费1.5万元，而公司采购一台新气密检漏仪需花费的6.8万元，研发的气密检漏仪比采购的功能更齐全、操作更方便、价格更实惠。新型气密检漏仪的检测方便、快捷、高效，是现代化制造业的必备。

[1]孔翔飞,廉洁. 基于嵌入式系统的气密性检测仪.仪表技术与传感器[j]2013(2): 28-30.

[2]三菱FX2N-4AD模数转换模块使用说明书.

[3]三菱FX2N-5A模数转换模块使用说明书.

[4]MI-170型多功能数字压力传感器使用说明书.

[5]Type A-10型的压力传感器使用说明书.

Development and application of New Airtight Leak Detector Vehicle Brake

Gao Xiaobin, Chen Liang
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200 )

To change the vehicle air line leak detection methods, improving the detection efficiency, increasing information and vehicle test data storage function, to achieve modernization vehicle gas line leak testing, developed a new type airtight leak detector instead of the original equipment. Application results show that the new airtight leak detection process meet the technical requirements to facilitate the detection method, fast and efficient.

Tightness; Detection principle; Program; Software Development; Pressure

U463.5 文献表示码：A

1671-7988（2016）11-33-03

高晓斌（1988-），男，助理工程师，就职于陕西重型汽车有限公司汽车总装配厂设备科。