在电子产品的生产领域,像耳机、扬声器、智能穿戴设备这类产品,其密封性能的好坏至关重要。而全自动音频气密性检测设备,作为一款高精度的检测利器,就承担起了保障这些产品密封性能的重任。它的工作原理主要依托于气压变化检测法和声学信号分析这两种关键技术。
一、基本原理探秘
气压检测法,这种方法是向被检测的产品内部充入气体或者抽出空气,从而在产品内外形成压力差。然后,通过监测气压的变化情况,就能判断产品是否存在泄漏问题。就好像给一个密封的袋子充气,如果袋子有破洞,里面的气压就会不稳定,通过检测气压的变化就能发现这个破洞。
音频辅助分析,除了气压检测,该设备还结合了声学传感器,也就是麦克风。当产品存在泄漏时,会有特定频率的声波产生,比如气流通过狭缝时发出的噪声。麦克风可以捕捉到这些声波,通过对这些声学信号的分析,能够提高对微小泄漏的检测灵敏度,就像给设备装上了一双能听到细微声音的耳朵。
二、工作流程详解
密封与固定首先,要把被检测的产品放置在定制的工装或者密封腔体里。在这个过程中,会使用橡胶密封圈、夹具等工具,确保测试腔体的气密性良好。只留下充气或者排气的通道,就像给产品打造了一个专属的“密封小屋”,只留两个“门窗”用于气体进出。
充气/抽真空阶段
充气模式,向产品内部或者测试腔体注入一定压力的洁净空气。这个压力范围一般在5 - 50kPa,具体的数值要根据产品的实际需求来设定。就好像给气球打气,要打到合适的程度才行。
真空模式(可选),除了充气,还可以对腔体进行抽真空操作。这样做的目的是检测外部的气体是否会渗入到产品内部,从另一个角度来判断产品的密封性能。
稳压阶段,当停止充气后,系统会进入一个短暂的稳压期。这个阶段的目的是消除因为充气时的湍流导致的压力波动,让气压保持稳定,就像让湖面恢复平静一样。
压力监测阶段,高精度的压力传感器会实时监测气压的变化,它的分辨率可以达到±1Pa。通过监测气压下降的速度来判断产品是否泄漏。如果气压下降速度超过了设定的阈值,比如5Pa/s,那么就可以判定产品存在泄漏问题。
音频检测(可选),在充气或者保压阶段,设备内置的麦克风会采集环境噪声。然后,通过FFT(快速傅里叶变换)技术对这些声学信号进行分析,找出特定频段的声音,比如高频气流声。最后,将声学信号和气压数据进行联合分析,这样可以大大提高对微小泄漏的检出率,哪怕是泄漏率小于0.1cc/min的微小泄漏也逃不过它的“法眼”。
结果输出,设备会根据检测结果自动判定产品是合格(Pass)还是不合格(Fail),并且会记录下泄漏率、测试曲线等相关数据。对于不合格的产品,还可以触发分拣机构,比如机械臂,将它们自动从生产线上移出,保证生产的高效性和产品质量。
三、核心技术与优势展现
高精度传感器,该设备采用了MEMS压力传感器和低噪声麦克风,这些高精度的传感器就像设备的“火眼金睛”和“灵敏耳朵”,能够确保对微小泄漏的精准检测。
动态补偿算法,为了消除温度波动、机械振动等环境因素的干扰,设备采用了动态补偿算法。就像给设备穿上了一层“防护服”,让它在各种复杂的环境下都能稳定工作。
自动化集成,设备支持PLC或工业PC控制,可以无缝对接生产线,节拍最快能达到5 - 10秒/件。这大大提高了生产效率,让检测过程变得更加自动化和智能化。
无损检测,这是一种非破坏性的测试方法,不会对产品造成任何损坏,非常适合在量产环境中使用,保证了产品的完整性和质量。
四、典型应用场景列举
TWS耳机,可以检测充电仓、耳机腔体的IPX防水等级,比如IP67。确保耳机在各种环境下都能正常使用,不会因为进水而损坏。
智能手表。验证心率传感器透气压差式结构的密封性,保证智能手表的性能稳定和使用寿命。
汽车音响,确保车载扬声器在潮湿环境中的可靠性,让驾驶者在各种天气条件下都能享受到高品质的音乐。
五、常见泄漏判定标准参考
泄漏等级 | 泄漏率(参考) | 适用产品 |
---|---|---|
大漏 | >10 cc/min | 低要求结构件 |
微漏 | 0.1 - 10 cc/min | 消费电子产品 |
极微漏 | <0.1 cc/min | 医疗/军工级 |
全自动音频气密性检测设备通过结合气压与声学双重检测技术,能够高效、精准地识别产品的气密性缺陷,为电子产品的生产质量控制提供了可靠的保障,让企业在激烈的市场竞争中更具优势。