氫氣作為檢測(cè)氣體

　　氫氣，更準(zhǔn)確的說(shuō)是一種由5%的氫氣(H2)和95%的氮?dú)?N2)組成的合成氣體，是氫檢測(cè)技術(shù)中的主角。這種合成氣體不僅無(wú)毒、不易燃燒，而且成分穩(wěn)定，很難與其它材料表面的惰性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在焊接等工序中，它能夠有效防止金屬表層氧化，通常被作為保護(hù)氣體使用，并且符合國(guó)際ISO10156:2010標(biāo)準(zhǔn)。由于它生產(chǎn)簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉(1000升只需機(jī)幾歐元)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便，在工業(yè)上的使用非常廣泛。

　　此外，決定它成為檢測(cè)氣體的最重要原因是：氫分子在的大氣中含量微乎其微。通常，在一千萬(wàn)個(gè)大氣分子中，能找到的氫原子大約只有5個(gè)，相當(dāng)于0.5ppm。這意味著如采用氫氣作為檢測(cè)氣體，一旦零部件存在漏孔，檢測(cè)儀就可快速檢測(cè)出氫分子數(shù)量的大幅度增加。正因如此，氫氣取代了很多傳統(tǒng)檢測(cè)介質(zhì)，越來(lái)越廣泛地在工業(yè)界被作為檢測(cè)氣體使用。

　　氫檢測(cè)技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的價(jià)值

　　傳統(tǒng)汽車(chē)零部件氣密性檢測(cè)方法有很多種，比如在水槽中水檢以及使用噴霧劑檢測(cè)等方法。和這些傳統(tǒng)方法比較，氫氣檢漏技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。由于傳統(tǒng)檢漏方法通常采用液體為檢測(cè)介質(zhì)，這就使得零部件在檢測(cè)后，不得不再經(jīng)過(guò)一道烘干工序。而為了防止表層腐蝕，很多裝有敏感電子元件的關(guān)鍵性零部件，比如變速箱，根本不允許和液體發(fā)生接觸。

　　壓低時(shí)間成本

　　傳統(tǒng)檢漏方法不僅工序復(fù)雜，也非常耗時(shí)。比如在汽車(chē)引擎的泄漏測(cè)試中，通過(guò)水檢的方法檢測(cè)員可以快速檢測(cè)到一個(gè)輕微的5 x 10-2 mbar l/s的泄漏率，但是要找到漏孔的確切所在，則需要耗費(fèi)多達(dá)幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。檢測(cè)的難度是由汽車(chē)引擎內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)造成的，如果泄漏點(diǎn)在連接部位或狹窄的角落里，它將很難被檢測(cè)出來(lái)。另外，由于水的表面張力，小氣泡通常無(wú)法形成，導(dǎo)致較小的漏孔很難被發(fā)現(xiàn)。如此一來(lái)，作為一項(xiàng)純粹的需要眼力的工作，檢測(cè)結(jié)果完全取決于檢測(cè)員的經(jīng)驗(yàn)和關(guān)注度。由于生產(chǎn)線不能因?yàn)殍Υ闷窌和＿\(yùn)行，所以一旦檢測(cè)出泄漏率，工人們就必須把泄漏的發(fā)動(dòng)機(jī)搬運(yùn)到下游的工作站進(jìn)行漏孔定位檢測(cè)。這樣既需要人工，也浪費(fèi)時(shí)間，對(duì)廠家而言，成本將大大增加。使用氫氣泄漏檢測(cè)方法，漏孔通常只需幾分鐘就能被準(zhǔn)確定位。算下來(lái)，它比傳統(tǒng)方法的速度快了平均10倍左右，能夠很快的收回投資成本。MAN集團(tuán)GE發(fā)動(dòng)機(jī)部門(mén)的工廠設(shè)備組裝規(guī)劃師Peter Tripp先生表示：“氫檢測(cè)法幫助我們節(jié)省了五到十倍的時(shí)間，使我們的生產(chǎn)效率得到顯著提高。過(guò)去我們得花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)才找到漏孔，有時(shí)甚至無(wú)法準(zhǔn)確定位漏孔的位置。而現(xiàn)在通過(guò)氫氣檢漏技術(shù)，我們只需要10到20分鐘就能完成一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的泄漏檢測(cè)和定位。”

　　操作簡(jiǎn)易

　　氫檢漏技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用非常簡(jiǎn)易。檢測(cè)員只需將組合氣體增壓導(dǎo)入測(cè)試部件內(nèi)部，然后通過(guò)敏感度高的氫傳感器探頭在部件表面幾厘米處進(jìn)行檢測(cè)。一旦出現(xiàn)泄漏情況，氫傳感器就會(huì)檢測(cè)出氫分子含量超標(biāo)，并且發(fā)出視聽(tīng)信號(hào)警告檢測(cè)員。氫檢測(cè)技術(shù)不僅能定位漏孔的位置，檢測(cè)儀器還可以根據(jù)氫分子含量的多少，確認(rèn)漏孔的的大小。穩(wěn)定的混合氣體也不會(huì)和被檢測(cè)的零部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，杜絕表面腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

泄漏率量化的重要性

　　氫檢測(cè)能夠根據(jù)泄漏率的多少來(lái)確定漏孔的大小，這一功能給汽車(chē)零部件的檢測(cè)帶來(lái)了諸多便利。在檢測(cè)零部件標(biāo)準(zhǔn)泄漏率已知的情況下，通過(guò)量化實(shí)際泄漏率，能夠判斷出泄漏是屬于由設(shè)計(jì)和技術(shù)條件導(dǎo)致的正常泄漏，還是屬于不合規(guī)格的非常規(guī)泄漏。通過(guò)對(duì)泄漏的量化功能，氫檢驗(yàn)技術(shù)能直接檢測(cè)出不合格產(chǎn)品，從而加快返工的時(shí)間。

　　氫檢測(cè)與其他檢測(cè)方法的關(guān)鍵區(qū)別

　　決定一個(gè)泄漏檢測(cè)儀器是否成功的關(guān)鍵是傳感器的質(zhì)量和靈敏度。如英?？翟赟ensistor ISH2000檢測(cè)儀上采用的先進(jìn)傳感器和創(chuàng)新的軟件，就讓氫傳感器具備了高效選擇和快速的準(zhǔn)備時(shí)間。高效選擇功能保證了檢漏結(jié)果不會(huì)受到檢測(cè)氣體以外含氫化合物的影響，例如在工廠車(chē)間里通常使用的潤(rùn)滑劑，溶劑等?？焖俚臏?zhǔn)備時(shí)間是指氫傳感器檢測(cè)到漏孔報(bào)警之后，傳感器使氫飽和歸零所需要的時(shí)間。只有在歸零之后，傳感器才能繼續(xù)檢測(cè)。所以說(shuō)，歸零時(shí)間越迅速，等待時(shí)間越短。集成、堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，靈活簡(jiǎn)易的操作和近乎零維修的質(zhì)量，都是組成氫檢測(cè)優(yōu)勢(shì)的不可或缺的因素。

　　低投資成本+低運(yùn)營(yíng)成本=成本高效

　　在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中的氫泄漏檢測(cè)可以靈活使用在包括燃油和排氣系統(tǒng)中的儲(chǔ)罐、管道和閥門(mén)，機(jī)油系統(tǒng)和汽缸的冷卻系統(tǒng)，以及變速箱和離合器等各種汽車(chē)零部件上。使用氫泄漏檢測(cè)能夠讓對(duì)廠家在后期加工線(如干燥箱等)的昂貴的投資和運(yùn)營(yíng)成本成為過(guò)去。此外，檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量的提高也對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)了非常積極影響。次品、投訴和保修索賠的現(xiàn)象顯著減少，也大大降低了相應(yīng)的管理成本。來(lái)自Grammer AG的Georg Strecker先生是一名質(zhì)量規(guī)劃師，他表示：“氫泄漏檢測(cè)設(shè)備的使用是一個(gè)巨大的成功。我們已經(jīng)朝著我們交貨‘零瑕疵’的方向邁進(jìn)了一大步。氫檢測(cè)技術(shù)也讓我們客戶(hù)滿意程度達(dá)到了一個(gè)新的高度，并且大幅度的減少了索賠費(fèi)用。”

　　展望批量泄漏測(cè)試

　　在生產(chǎn)線集成泄漏檢測(cè)中，現(xiàn)今最常用的方法仍然是壓力衰減發(fā)(或壓降法檢測(cè))。檢測(cè)出的瑕疵部件將被調(diào)出并返工。但這種方法通常不夠準(zhǔn)確。因此，根據(jù)不同生產(chǎn)線的的要求，有兩種自動(dòng)化的選配方案，來(lái)提高效率，展示測(cè)試結(jié)果的可再現(xiàn)性。如果廠家只需要檢測(cè)出零部件是否氣密，那么他可以選擇在累積室里使用的集成氣體測(cè)試。這種方法可以在不影響測(cè)試結(jié)果再現(xiàn)性的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度高而表面潮濕的零部件進(jìn)行檢測(cè)，而采用壓力衰減法必須將零部件進(jìn)行降溫和干燥處理。而如果廠家對(duì)確定漏孔位置和泄漏性質(zhì)有要求，那么他應(yīng)當(dāng)選擇結(jié)合了泄漏檢測(cè)和漏孔定位兩個(gè)工藝步驟的全自動(dòng)化泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。行業(yè)領(lǐng)軍品牌INFICON為汽車(chē)行業(yè)提供帶有氫傳感器探頭的機(jī)器人手臂，通過(guò)模式編程對(duì)零部件進(jìn)行全自動(dòng)檢測(cè)。氫檢測(cè)法的種種優(yōu)點(diǎn)，加上全自動(dòng)的解決方案，縮短了裝配和檢測(cè)時(shí)間，從而進(jìn)一步提高工作效率。