自2008年以来,美国已经召回了2800万辆汽车,因为这些汽车的安全气囊可能会爆炸,即使是在轻微的车祸中,也会向驾驶员投掷弹片。10人死亡,100多人受伤与气囊故障有关。

最终,问题被曝固体推进剂,硝酸铵,用于膨胀气囊。当推进剂被安装在充气机,它是典型地在晶片或蝙蝠翼型的形状。然而,当随着时间的推移暴露于湿气它改变形状。当气囊被触发,在推进剂的形状的变化导致压力意外增加是引爆充气,而不是填充气囊。爆炸的力量将投掷充气的块放入像弹片机舱,那些受伤的车辆。

调查人员得出的结论是,充气器的设计不足以保护它免受高温和潮湿的影响。如今,每个气囊充气器都经过严格的测试,以确定水、湿度或其他流体是否能渗透组件。

进入泄漏测试

大多数泄漏测试的目的是确定是否有液体或气体可能从组件中泄漏。比较不常见的也是比较困难的泄漏测试是确定液体、气体或灰尘是否能渗透到组件中。

入口泄漏测试也被称为流入泄漏测试或外壳完整性测试,除了气囊充气机外,还可以对许多类型的汽车部件进行入口泄漏测试。这些设备包括前灯、发动机控制单元、后视镜、轮胎压力传感器和电动汽车电池。医疗设备制造商对可植入设备(如心脏起搏器)和可穿戴设备(如心脏监测器和胰岛素泵)进行侵入性测试。航空电子设备和军用电子设备,如环形激光陀螺仪,以及智能手机、水下相机、手表和其他消费产品,都要进行进入测试。

入口泄漏测试是不一样的流出泄漏测试。首先,确定泄漏率规范可以是有问题的。

“通过流出测试,你通常会得到一种用气体加压的产品——比如制冷部件——你不希望每年损失超过0.1盎司的制冷剂。从那里,你可以进行计算,并将结果与使用氦作为示踪气体的泄漏率联系起来LACO技术公司

他继续说道:“在流入测试中,确定泄漏速率限制将更具挑战性。“第一步是确保我们了解产品的操作条件。它会被淹没吗?植入人体内?暴露于天气?它会看到不同的高度吗?内部压强是多少?通常,如果你担心进入,产品可能在大气压力下。什么样的条件会导致污染物进入产品?”

确定流入泄漏率规格很少是简单的。为了确定给定产品的理想泄漏率可能是多少,经验研究可能是必要的。例如,在Laco技术公司,应用工程师有时会将已知泄漏的组件置于不同的环境条件下,以便了解污染物是如何以及为什么会进入内部的。

该公司总裁Guy Dewailly表示,入口泄漏测试的性质使得制定泄漏率规范变得困难ATEQ集团.“这是困难的,因为泄漏率会随时间密封组件上的变化,”他解释说。“还有的组件内部空间有限的量,所以时间越长你测试它,越少的泄漏率会。压力将建立部分内。

“这不是像测试泄漏到外部,那里有压力下降和泄漏到外部之间有直接的关系。”

托马斯·帕克,汽车泄漏测试销售经理Inficon他说,入口测试的泄漏率规范通常比流出测试更严格。“可植入医疗设备在10点进行测试9millibar-liter每秒。这是一个非常低的、很难得到的泄漏率,”他说。“对于气囊充气器,泄漏率可能是10-6或10-7毫巴升每秒,这取决于它是固体烟火材料还是储存的气体模型。”

进入泄漏率更严格,因为水蒸气进入总成比机油从总成中泄漏更容易。“把它想象成一群蚂蚁,而不是一群大象,”帕克说。

测试方法

工程师有几个入口泄漏测试的选择。

一种选择是将组件内部连接到真空源,并尝试从外部将空气或示踪气体引入产品中。然而,这种方法并不是最理想的。这是因为真空可以将组件的各个部分拉到一起,关闭潜在的泄漏通道,使组件看起来比实际更不漏气。

最常用的入口泄漏测试方法是压力衰减测试。该组件被放置在一个腔室中,然后用空气加压。在预定的压力下,腔室从压力源被切断。如果有泄漏,空气将流入总成,导致腔内的压力下降。泄漏率可以根据一定时间内压力的变化来计算。

压力衰减法的一种变体是质量流法。测试部分被放置在一个腔室中。将腔室和储液器加压以测试压力,然后与加压源隔离。如果测试部件泄漏,腔内的压力将迫使空气进入部件。由于储液器保持在测试压力下,空气将从储液器流入腔室以保持平衡。位于储气罐和测试室之间的质量流量传感器可以测量空气流量,从而直接评估组件泄漏的严重程度。

“正压力相对于真空的优势是,它将会有更多的搜索,”雅克•霍夫曼(Jacques Hoffman)说InterTech科技发展有限公司.“它可以模拟实际操作,而当你抽成真空,你可能会收涨泄漏。”

这Dewailly对严重泄漏测试仪器检查报告说,不管是用压力衰减或质量流量的方法,这一点很重要之前,寻找好泄漏。用粗泄漏的组件是向大气开放的基本上。因此,该组件内的空气压力将立即是相同的腔室中的空气压力。换句话说,将有在腔室内部没有压力损失,并用粗泄漏的组件将出现良好。

粗泄漏检测是通过控制用于所述腔室充空气的体积和监测最终压力来实现的。未能实现在一个特定的时间试验压力表示总泄漏。

“当你把空气中的已知体积的试验室内部,你会期望压力达到,比方说,2磅,如果组件是好的,” Dewailly解释。“但是,如果该部件是敞开的,该腔室将只能达到1.5磅”。

为了使压力衰减测试工作,总成必须有足够的内部体积,使测试仪器能够检测到严重泄漏。此外,“死体积”的量-腔室内部和部件外部之间的体积是试验周期时间的一个主要因素。死体积越大,循环时间越长。

这就是为什么试验室通常为每个定制装配。这也是一个好主意,让测试仪器靠近试验区,以尽量减少在软管的空气量。

虽然测试组件的尺寸对压力衰减测试来说不是那么重要,但材料很重要。压力衰减法不能用于测试柔性元件。“我们不能测试,比如说,一个气球,”德威利说。“如果你给气球外部加压,它就会自己塌下来。压力会瞬间增加,内部和外部的压力会相等。”

这种方法是炸弹

另一个入口泄漏测试的选择是一种被称为“氦轰炸”的技术。

在氦气轰炸中,一批组件被放置在一个舱内,在设定的压力下暴露于氦气中,并持续一段时间。如果组件有泄漏,氦会逐渐渗入其中。接下来,将组件从氦腔中取出,一次一个地放在第二个腔中,然后抽真空。然后,质谱仪会寻找从组件中泄漏的氦。

下面是气囊点火器的测试方法。例如,InterTech最近设计了一个氦气爆炸系统,可以自动测试小型气囊点火器的泄漏率为10-6每秒标准立方厘米在1800份每小时的速率。在点火器是大约药物胶囊的大小。

后一个方面很重要,因为轰炸技术在较小的组件中效果最好。张伯伦说:“氦气轰炸只适用于小型设备,因为它们的内部体积很小。”“给内部体积大的部件加压是不现实的。循环时间变得不合理。”

“更大的部分具有更大的表面积,其可以保留环境湿度和氦气。这可以减缓周期时间,补充说:”帕克。“当测试较大的部件,企业往往有多个测试单元,以满足吞吐量。”

处理时间也与氦轰炸方法很重要。“你必须要得到这个角色从轰炸室进入测试室相当迅速,因为氦气可以从产品自身[无真空的援助】泄漏。你不能等几天才能测试这些[轰炸]部分,”建议帕克。“零件可以在该室中小时。有些公司的食谱呼吁在氦室4〜8小时。”

作为替代轰炸技术中,一些空气袋的厂家在组装过程中密封少量氦进入充气机。根据制造商,这种氦可能在气囊的功能作用,也可以简单地加入,以便于随后的泄漏检测。

无论哪种方式,充气器被放置在一个密封的腔内,然后抽真空。和轰炸技术一样,分光计检测组件泄漏的氦。

“与该方法所面临的挑战是,你测量氦气从当你真正关心的气体泄漏到部分的部分泄漏出来,”张伯伦说。“这不是理想的测试,但它是足够的。我们宁愿测试的一部分......在同样的条件,它会在使用中请参阅“。