Wodoodporność i szczelność systemów akumulatorów do magazynowania energii jest jedną z ważnych cech zapewniających ich niezawodne działanie w różnych warunkach środowiskowych. Aby mieć pewność, że system magazynowania energii wytrzyma zewnętrzne wpływy środowiska, takie jak wilgoć, woda deszczowa itp., należy przeprowadzić na nim rygorystyczne testy wodoodporności i szczelności. Oto kilka typowych metod testowania:
1 Metoda tłumienia ciśnienia:
Jest to jedna z najczęściej stosowanych metod badania szczelności powietrza. Zamknąć obudowę akumulatora energii i napełnić ją suchym powietrzem lub gazem obojętnym pod określonym ciśnieniem, następnie odciąć dopływ gazu i przez pewien czas obserwować zmiany ciśnienia wewnętrznego. Określ szczelność akumulatora, tworząc zamknięte środowisko ciśnieniowe wewnątrz lub na zewnątrz akumulatora, a następnie monitoruj zmiany ciśnienia w czasie. Jeśli w akumulatorze znajduje się punkt wycieku, sprężone powietrze znajdujące się w komorze będzie wyciekać na zewnątrz przez punkt wycieku, powodując stopniowy spadek ciśnienia wewnątrz komory. Detektor będzie monitorował zmiany ciśnienia powietrza w czasie rzeczywistym i obliczał szybkość spadku ciśnienia za pomocą wewnętrznych algorytmów. Na podstawie szybkości zmian ciśnienia można obliczyć stopień wycieku.
Kroki operacji:Uszczelnij otwór układu akumulatorów energii i wstrzyknij do układu suchy gaz pod określonym ciśnieniem poprzez podłączone urządzenie do napełniania. Zatrzymaj pompowanie po osiągnięciu ustawionego ciśnienia, aby ustabilizować system na pewien czas. Następnie użyj precyzyjnych czujników ciśnienia, aby zarejestrować zmiany ciśnienia wewnętrznego układu w czasie. Jeśli szybkość spadku ciśnienia mieści się w określonym zakresie, oznacza to dobrą szczelność. Na przykład w przypadku systemu akumulatorów do magazynowania energii z ustawionym ciśnieniem próbnym wynoszącym 30 kPa, spadek ciśnienia o nie więcej niż 1 kPa w ciągu 10 minut uznaje się za kwalifikujący się.
Obowiązujące scenariusze:Metoda ta jest odpowiednia dla różnych specyfikacji systemów akumulatorów magazynujących energię, zwłaszcza dla systemów o złożonych strukturach uszczelniających, które można skutecznie przetestować.
2 Metoda obserwacji bąbelków (metoda zanurzeniowa w wodzie):
Metoda ta polega na zanurzeniu akumulatora w wodzie i następnie obserwacji, czy wewnątrz akumulatora znajdują się pęcherzyki. Jeśli pojawią się bąbelki, oznacza to, że akumulator przecieka. Jednakże metodę tę zastąpiono metodą spadku ciśnienia i metodą wykrywania helu ze względu na powolną skuteczność testowania i słabą dokładność.
Kroki operacji:Zanurz system akumulatorów energii w wodzie z wyjątkiem interfejsu elektrycznego (z wodoodporną ochroną) i sprawdź, czy nastąpił wyciek, obserwując, czy tworzą się pęcherzyki. Dla ułatwienia obserwacji do wody można dodać niewielką ilość środka powierzchniowo czynnego, aby zmniejszyć napięcie powierzchniowe i ułatwić tworzenie się pęcherzyków.
Obowiązujące scenariusze:Jest to stosunkowo intuicyjna metoda, odpowiednia w przypadku małych systemów akumulatorów lub do stosowania na początkowym etapie testowania produktu, ale może powodować powstawanie plam wodnych na produkcie.
3 Metoda wykrywania nieszczelności przy użyciu spektrometru masowego z helem:
Użyj helu jako gazu znakującego do wykrywania śladowych wycieków. Ma bardzo wysoką czułość i może wykryć bardzo małe otwory wyciekowe. Specyficzna metoda polega na opróżnieniu lub wypełnieniu zewnętrznej strony badanego elementu gazem tła, takim jak azot, podczas wtryskiwania do wnętrza helu; Jeśli nastąpi wyciek, atomy helu przedostaną się przez nie do wnęki czujnika i zostaną wykryte.
Kroki operacji:Napełnij hel gazowy do układu akumulatorów energii i użyj detektora nieszczelności ze spektrometrem mas z helem, aby wykryć wyciek poza systemem. Ze względu na dużą przenikalność helu, jeśli w systemie wystąpi punkt wycieku, hel wycieknie. Detektor nieszczelności może wykryć bardzo małe ilości helu w celu określenia lokalizacji i wielkości wycieku.
Obowiązujące scenariusze:Metoda ta charakteryzuje się niezwykle wysoką dokładnością i jest odpowiednia dla systemów akumulatorów magazynujących energię, które wymagają wysokiej wodoodporności i szczelności, takich jak akumulatory magazynujące energię stosowane w sprzęcie podwodnym lub w środowiskach niezwykle wrażliwych na wilgoć.
4 Metoda badania porównawczego różnicy ciśnień
Wywierając określony nacisk na akumulator i obserwując zmiany ciśnienia, można określić szczelność.
Kroki operacji:Wymagane jest jednoczesne badanie standardowego, szczelnego materiału odniesienia z testowanym systemem akumulatorów energii. Jednocześnie napełnij oba gazem o tym samym ciśnieniu, a następnie użyj czujnika różnicy ciśnień, aby monitorować różnicę ciśnień między nimi. Jeżeli w trakcie badania różnica ciśnień utrzymuje się w bardzo małym zakresie, oznacza to, że szczelność badanego układu jest zadowalająca.
Obowiązujące scenariusze:Nadaje się do systemów akumulatorów magazynujących energię, które wymagają dużej dokładności testowania. Metoda ta jest skuteczniejsza przy porównywaniu szczelności różnych partii lub modeli wyrobów.
5 Metoda napełniania bezpośredniego:
Ponieważ w akumulatorze zwykle znajdują się wodoodporne i oddychające otwory, akumulator można bezpośrednio napompować w celu sprawdzenia szczelności. Podłącz czujnik szczelności do wodoszczelnego, oddychającego otworu pakietu akumulatorowego za pomocą przewodu gazowego, tak aby pewna ilość sprężonego powietrza mogła zostać napełniona wnętrze pakietu akumulatorowego. Po trzech etapach napełniania, stabilizacji i testowania detektor szczelności może w czasie rzeczywistym wykryć zmiany gazu wewnątrz akumulatora i na tej podstawie ocenić, czy w akumulatorze nastąpił wyciek.
6 Proces testowania:
Zasada testowania:Niezależnie od tego, czy jest to krajowy, czy zagraniczny sprzęt do testowania szczelności, proces testowania musi przebiegać w następujących czterech etapach:
1. Faza inflacji
Elektrozawór do napełniania/wydechu urządzenia przełącza się w tryb napełniania, otwiera się elektrozawór odcinający i urządzenie zaczyna napełniać mierzony obiekt. Wartość ciśnienia czujnika ciśnienia stopniowo wzrasta, aż osiągnie wartość docelową.
2. Stopień stabilizacji napięcia
Gdy wartość ciśnienia czujnika ciśnienia urządzenia osiągnie wartość docelową, elektrozawór odcinający zamyka się, przestaje napełniać, a wartość ciśnienia czujnika ciśnienia urządzenia maleje nieliniowo.
3. Faza testowania
Po ustabilizowaniu się czujnika ciśnienia urządzenia wchodzi on w fazę liniowego opadania. W tym momencie urządzenie zresetuje wartość spadku ciśnienia do zera, wznowi obliczenia i wyświetli wyniki testu.
4. Stopień wydechowy
Elektrozawór odcinający otwiera się, elektromagnetyczny zawór wydechowy do napełniania przełącza się na wydech, wewnętrzny gaz mierzonego obiektu zostaje usunięty, a wartość czujnika ciśnienia urządzenia powraca do 0.
Norma spadku ciśnienia i norma wskaźnika wycieku: Zazwyczaj są one uzyskiwane przez dział rozwoju w drodze wielokrotnych testów zanurzeniowych na wczesnym etapie opracowywania produktu, w połączeniu z obliczeniem wewnętrznej objętości pakietu akumulatorów.
Parametry procesu do testowania szczelności: ustawienie czasu napełniania, czasu stabilizacji i czasu testowania należy wielokrotnie debugować i weryfikować w oparciu o strukturę produktu i cykl produkcyjny, a także należy zebrać dużą ilość analiz danych.
Wzór na współczynnik wycieku
LRsccm=(V×∆p)/(Patm×t)
W przemyśle jednostką szybkości wycieku jest zazwyczaj: cm3/min
Patm: Standardowe ciśnienie atmosferyczne
t: Czas testowania
∆ p: wartość spadku ciśnienia
V: Objętość mierzonego obiektu można obliczyć na podstawie standardowych otworów wyciekowych
