Giới thiệu

Trong nền công ngiệp 4.0 , các công ty sản xuất dần chuyển sang chế độ sản xuất công nghiệp hàng loạt bằng phương pháp tự động hóa. Việc sản xuất này nhằm gia tăng năng suất, các thiết bị gia công đồng nhất chất lượng.

Vấn đề đặt ra , khi lập trình viên lỗi 1 khâu nào đó, hoặc máy xuất hiện sai số dẫn đến các sản phẩm kém chất lượng, sản phẩm lỗi . Nếu không thể kiểm soát được quá trình này thì hàng ngàn, hàng vạn sản phẩm không đạt chất lượng sẽ đưa ra thị trường làm ảnh hưởng tới người tiêu dùng.

Hàng loạt sản phẩm khi bị phát hiện kém chất lượng bị thu hồi sẽ làm các công ty, khu sản xuất lỗ vốn nặng nề cũng như mất đi sự uy tín với khách hàng - giá trị quan trọng nhất để có thể phát triển sản phẩm.

Vì vậy thiết bị kiểm tra rò rỉ hay còn gọi là hệ thống kiểm tra rò rỉ đã được công ty Tecna-Marposs nghiên cứu và phát triển nhằm giải quyết những vấn đề này . 

Marposs được thành lập năm 1952, tại Bologna, bởi Mario Possati, người tiên phong trong sáng tạo ra những thiết bị đo lường kiểm tra đầu tiên trong quá trình khoan cắt, cho phép cải thiện được chất lượng và số lượng sản phẩm.

Hiện tại, Marposs có mặt ưở rất nhiều nước trên toàn thế giới như: Italia, Đức, Thụy Sĩ, Mỹ, Thụy Điển, Pháp, Nhật Bản, Brazil, Tây Ban Nha, Úc, Mexico, Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn Độ,.. 
Marposs Việt Nam thành lập năm 2016, chuyên cung cấp, phân phối các thiết bị , dụng cụ đo cơ khí, thiết bị kiểm tra không phá hủy, thiết bị đo lường, đo đạc gồm: 
- Thiết bị, dụng cụ đo cơ khí: Đồng hồ đo cơ khí cầm tay, dụng cụ cầm tay đặc biệt,.. 
- Thiết bị kiểm tra không phá hủy: Thiết bị kiểm tra tính toàn vẹn vật liệu, thiết bị kiểm tra HRC,.. 
- Thiết bị đo lường, đo đạc, máy móc đo lường,.. Và các thiết bị kiểm tra công năng, kiểm tra rò rỉ,..

Thiết bị kiểm tra rò rỉ / Hệ thống kiểm tra rò rỉ

Thiết bị kiểm tra rò rỉ hay hệ thống kiểm tra rò rỉ ( leaktest) được dùng trong sản xuất công nghiệp, việc kiểm tra rò rỉ của sản phẩm cực kỳ quan trọng. Thiết bị kiểm tra rò rỉ nhằm kiểm tra các lỗi, các sản phẩm NG để đảm bảo quá trình hãng xuất xưởng không xảy ra vấn đề .

Ứng dụng của thiết bị kiểm tra rò rỉ

Ô tô 

Thiết bị kiểm tra rò rỉ có thể được dùng kiểm tra mọi thứ liên quan đến sản xuất xe có động cơ và có thể được coi là một trong những lĩnh vực kiểm tra chất lượng và thử nghiệm.

Sự phức tạp và giá trị của sản phẩm phẩm, các điều kiện sử dụng, đa dạng và đôi khi khắc nghiệt, làm cho các kiểm tra được yêu cầu trong tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất. Hầu hết mọi thứ đều được kiểm tra: động cơ và tất cả các bộ phận của nó, các bồn chứa khác nhau và các mạch điện của ô tô nhưng cũng như bộ truyền động, bộ lọc, máy bơm, hệ thống thoát nước, đèn pha, v.v.

Nói chung, các phương pháp thử nghiệm được sử dụng nhiều nhất là phép đo chênh lệch và phép đo trực tiếp dòng chảy.

Các áp suất thử nghiệm và giới hạn rò rỉ được xác định theo thành phần và cụ thể của nó và dựa trên các tiêu chuẩn do các quy định đặt ra hoặc của nhà sản xuất hoặc nhà sản xuất riêng lẻ.

Các chi tiết trong ô tô có thể áp dụng phương pháp kiểm tra rò rỉ : 

Lò xo
Linh kiện máy điều hòa không khí
Ắc quy
Hệ thống mạch phanh
Mạch phanh
Kìm phanh
Ống phanh
Buồng đốt
Bộ chế hòa khí
Bộ tản nhiệt điều hòa
Khối xi lanh
Ống xi lanh
Đầu xi lanh
Nhiên liệu diesel và các thành phần thùng xăng
Hộp vi sai
Vỏ vi sai
Xả bộ giảm thanh
Bộ thu ống xả
Ống xả
Đầu động cơ
Bộ thu nhiên liệu
Bộ lọc nhiên liệu
Phao nhiên liệu
Kim phun nhiên liệu
Bộ lọc nhiên liệu hoặc gasoil
Ống dẫn nhiên liệu
Bơm nhiên liệu
Bình xăng
Vòng đệm
Hộp số
Van GPL
Bơm thủy lực
Truyền động thủy lực
Mạch tiêm
Bộ thu tiêm
Người thu gom
Thiết bị chống sét
Bể chứa chất lỏng
Cơ khí truyền động
Cơ sở động cơ
Khối động cơ
Vỏ động cơ
Bể chứa dầu máy
Máy bơm nước động cơ
Mạch dầu
Lọc dầu
Máy bơm động cơ dầu
Đường ống
Hệ thống van phanh khí nén
Hệ thống treo khí nén
Tay lái trợ lực
Hộp trợ lực lái
Bộ tản nhiệt
Bộ giảm xoc
Vỏ hộp số tốc độ
Bơm tay lái
Mũ xe tăng
Van lốp
Máy bơm chân không
Van không hồi lưu
Mạch nước
Phao nước
Máy bơm nước

Thủy lực/khí nén

Lĩnh vực công nghiệp này có rất nhiều ứng dụng được kiểm tra rò rỉ cũng như tốc độ dòng chảy của bất kỳ "nồi" đơn lẻ nào, đến van hai vị trí cổ điển, thông qua các bộ lọc khác nhau, cho đến van cho nồi hơi và bể chứa nói chung.

Phươn pháp Áp suất thấp và giới hạn rò rỉ chọn lọc là đặc trưng của lĩnh vực này.

Các sản phẩm có thể áp dụng phương pháp kiểm tra rò rỉ thủy lực/khí nén : 

Bộ truyền động
Van bi
Nồi hơi
Đầu đốt
Van bướm
Van hộp mực
Ly hợp
Cuộn dây
Súng hơi nén
Máy nén
Băng tải
Bàn nấu ăn
Thân xi lanh
Xi lanh
Ổ đĩa
Van mở rộng
Bộ lọc
Phụ kiện
Phao nổi
Bình gas
Bộ trao đổi nhiệt
Van động lực học
Van thủy lực
Đánh bóng bằng nước
Máy bơm chìm
Vòi phun
Manifolds
Áp kế
Đường ống
Phụ kiện khí nén
Ly hợp khí nén
Van khí nén
Bộ điều chỉnh áp suất
Van tỷ lệ
Máy bơm
Van điều tiết
Van an toàn
Chất ổn định
Các thành phần chân không
Van
Đồng hồ nước

Sinh học và dược phẩm 

Đó là một lĩnh vực mà mọi thứ đều được kiểm tra 100%. Ngoài ra, các thử nghiệm phá hủy và kiểm tra chức năng thường được thực hiện. Các sản phẩm bao gồm từ bộ dụng cụ dùng một lần từ "đơn giản" đến thiết bị phức tạp để lọc máu hoặc hỗ trợ thở.

Các túi và chai đựng là vật dụng phổ biến trong lĩnh vực dược phẩm và mỹ phẩm, ngoài việc kiểm tra các thiết bị kín hoặc lưu lượng định mức (ví dụ: thiết bị phân phối), các thử nghiệm kiểm soát thể tích hoặc kháng có thể được thực hiện. Trong bối cảnh này, việc thử nghiệm các sản phẩm kín khá phổ biến thường diễn ra trong buồng , dưới áp suất nhưng cũng có thể trong chân không.Các thiết bị được kiểm tra rò rỉ trong y tế và dược phẩm : 

Hộp Aereosol
Các thành phần của Aereosol
Túi lấy máu
Dòng máu
Chai lọ
Mạch tim mạch
Ống thông
Bộ lọc
Đầu nối thủy lực
Túi truyền dịch
Ống hít
Máy phun sương
Kim
Chai dược phẩm
Đầu nối khí nén
Bình xịt
Ống tiêm
Túi lấy nước tiểu
Van
Mạch thông gió

Cơ khí

Đây là lĩnh vực chung nhất mà chúng ta có thể xem xét tất cả những sản phẩm yêu cầu gia công như đúc, đúc, hàn, dán hoặc lắp ráp yêu cầu kiểm tra rò rỉ .

Do đó, thuộc lĩnh vực cơ khí cũng có các sản phẩm khí nén hoặc thủy lực. Các vật liệu liên quan thường là gang, hợp kim nhôm hoặc sắt, sau đó thường cứng và chịu lực.

Thử nghiệm thường được thực hiện ở áp suất thấp đến trung bình (1-6Bar)

Ứng dụng thiết bị kiểm tra rò rỉ trong cơ khí : 

Trục
Xi lanh
Đúc 
Cánh dầm
Hộp số
Bánh răng
Động cơ giảm tốc
Máy bơm

Hàng không 

Máy bay có áp suất và kín có thể bị rò rỉ trên quỹ đạo, vì vậy các yêu cầu về tốc độ rò rỉ chất lỏng và khí phải được thiết lập thích hợp. Tính toàn vẹn áp suất của chúng trở thành thông số quan trọng nhất phải được xác minh với độ tin cậy cao nhất.

Trong ngành hàng không vũ trụ, độ chính xác, độ lặp lại và độ tin cậy là những yêu cầu quan trọng. Điều quan trọng là phải lựa chọn cẩn thận bộ kiểm tra lưu lượng khối lượng và bộ điều chỉnh lưu lượng cho phương pháp rò rỉ được sử dụng.

Các ứng dụng kiểm tra rò rỉ trong hàng không:

Hệ thống nhiên liệu và dầu động cơ tuabin
Máy phát điện và máy phát điện
Vòi phun, van và máy bơm
Hệ thống thủy lực, van truyền động và kiểm tra rò rỉ xi lanh
Hệ thống bánh răng hạ cánh
Khung phụ lắp ráp: ống chứa bình nhiên liệu
Cảm biến và vỏ điện tử

Phương pháp kiểm tra rò rỉ

Phương pháp giảm áp suất tuyệt đối / ABSOLUTE PRESSURE DECAY METHOD

Phương pháp giảm áp suất tuyệt đối là phương pháp được sử dụng và biết đến nhiều nhất và cạnh tranh nhất về chi phí.

Chu kỳ thử nghiệm được chia thành ba giai đoạn:
- ĐIỀN (thời gian T1):
thiết bị thử nghiệm làm đầy sản phẩm được thử nghiệm đến áp suất thử nghiệm danh định được lập trình, sau đó dòng khí được dừng lại bằng mạch khí nén điều khiển điện tử.
- CÀI ĐẶT (thời gian T2):
thiết bị chờ áp suất lắng xuống trong sản phẩm được thử nghiệm, kiểm tra xem áp suất có nằm trong phạm vi dung sai cụ thể hay không.
- ĐO LƯỜNG (thời gian T3):
Đo độ sụt áp trong sản phẩm đang được thử nghiệm, nếu độ sụt thấp hơn giới hạn quy định thì phép thử được đạt, nếu không thì không đạt.

Độ chính xác của hệ thống là khoảng 1 cm3 / phút.

Mẫu thử được bơm đầy không khí ở áp suất thử cho trước. Giai đoạn làm đầy này được theo sau bởi một giai đoạn lắng để ổn định áp suất bên trong mảnh. Trong quá trình đo rò rỉ, số đo phân rã (giảm áp suất) được đo với tham chiếu đến phần cuối của giai đoạn lắng.

Rò rỉ làm giảm áp suất bên trong của một mảnh theo tỷ lệ nghịch với thể tích; do đó, âm lượng càng cao thì càng cần nhiều thời gian để đo một microleak. Nói cách khác, rò rỉ được phát hiện càng nhỏ thì càng cần nhiều thời gian hơn để đo lường chắc chắn một sự phân rã áp suất có liên quan.

Nhược điểm

Hiệu quả thử nghiệm tỷ lệ thuận với thời gian đo và tỷ lệ nghịch với thể tích của mẫu thử;

Thời gian thử nghiệm tính theo khối lượng mẫu thử;

Độ chính xác của thử nghiệm phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất ít nhất mà thiết bị thử nghiệm rò rỉ có thể phát hiện được;

Phương pháp giảm chênh lệch áp suất

Phương pháp giảm áp suất là một kỹ thuật khá phổ biến cho phép đạt được độ phân giải áp suất chính xác hơn so với phương pháp giảm tuyệt đối và giảm đáng kể thời gian thử nghiệm.

Chu kỳ thử nghiệm được chia thành ba giai đoạn: - ĐIỀN (thời gian T1):
sản phẩm đang được thử nghiệm phải chịu áp suất thử nghiệm danh định được lập trình.
- CÀI ĐẶT (thời gian T2):
thiết bị chờ áp suất lắng xuống trong sản phẩm được thử nghiệm.
- ĐO LƯỜNG (thời gian T3):
được đo bằng chênh lệch áp suất giữa mẫu thử và mẫu chuẩn: sự giảm áp suất bên trong mẫu thử, gây ra bởi sự mất mát, làm tăng chênh lệch áp suất đo được.

Phương pháp này ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường.

Độ chính xác của hệ thống là khoảng 0,1 cm3 / phút.

Phép thử được thực hiện bằng cách so sánh giữa mẫu chuẩn đối chứng và đối tượng cần thử nghiệm.

Cả hai đối tượng được làm đầy ở cùng một áp suất thử nghiệm, sau đó thiết bị chờ áp suất và các bộ phận cơ khí lắng xuống. Phép đo rò rỉ được gọi là chênh lệch áp suất giữa hai bộ phận.

Thích hợp hơn khi sử dụng làm mẫu chính, một đối tượng có cùng thể tích và có cùng các tính năng của mẫu đã thử nghiệm; hơn nữa, tốt hơn là sử dụng một mảnh giống hệt nhau, rõ ràng là tốt. Trong trường hợp này, cách giải quyết của hai đối tượng sẽ rất giống nhau.

Bằng cách đo độ rò rỉ để so sánh giữa hai phần và xử lý hai phần này theo cách rất giống nhau, sẽ có thể giảm đáng kể thời gian lắng.

Hơn nữa, việc sử dụng một cảm biến chênh lệch áp suất cho phép tăng độ phân giải của các phép đo áp suất giữa hai mảnh. Nó giống như việc áp dụng một ống kính phóng đại lên vết rò rỉ để xem sự khác biệt một cách rõ ràng hơn. Kết quả là, nếu một mẫu thử nghiệm có rò rỉ, thì sẽ có thể đo được nó tốt hơn và trong thời gian ngắn hơn.

Nhược điểm

Thiết bị thường phức tạp hơn và đắt tiền hơn so với thiết bị phân rã áp suất tương đối;

hiệu quả thử nghiệm tỷ lệ thuận với thời gian đo và tỷ lệ nghịch với thể tích của mẫu thử; thời gian thử nghiệm tính theo khối lượng mẫu thử;

Phương pháp đo trực tiếp dòng chảy / khí nén

Phương pháp tốc độ dòng chảy trực tiếp với cảm biến "lưu lượng khối lượng" phức tạp hơn so với phương pháp áp suất giảm, nhưng nó rất hiệu quả và linh hoạt và nó cho phép giảm thời gian thử nghiệm một cách nhạy cảm.

Mẫu được đổ đầy ở áp suất thử nghiệm, và sau đó được duy trì liên tục, đưa vào cảm biến lưu lượng ở áp suất thử nghiệm cho giai đoạn lắng. Do đó, ở cuối giai đoạn lắng, dòng dư đo được biểu thị sự rò rỉ của mẫu thử.

Phương pháp thử này cho phép một phép đo tuyệt đối không liên quan nhiều đến thể tích và thời gian và cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các sản phẩm phải đảm bảo tốc độ dòng chảy xác định trước như vòi, ống xả, mặt bếp, v.v.

Tốc độ rò rỉ được biểu thị trực tiếp bằng std cm3 / phút hoặc cm3 / h

Độ chính xác của hệ thống lên đến 0,1 cm3 / h.

Nhược điểm

Thiết bị nói chung phức tạp hơn và đắt tiền hơn so với những thiết bị có áp suất giảm.
Nguồn cung cấp khí nén phải đặc biệt ổn định và được lọc;

Phương pháp biến đổi áp suất trong buồng kín

Phương pháp thay đổi áp suất gián tiếp (còn được gọi là phương pháp đánh chặn hoặc phương pháp phòng kín) cho phép đo độ rò rỉ của một mẫu được đưa vào bên trong buồng thử nghiệm bằng cách đo sự thay đổi áp suất trong buồng.
Phương pháp này được sử dụng để thực hiện thử nghiệm trên các bộ phận kín hoặc thử nghiệm ở áp suất cao, nơi cần đảm bảo an toàn.

Hệ thống cho phép độ nhạy cao gấp 10 lần so với các phương pháp áp suất phân rã truyền thống.
Hệ thống cho phép kiểm tra ở áp suất rất cao.
Hệ thống này rất nhanh so với các phương pháp khác.
Để bảo vệ chống rò rỉ lớn trong mẫu thử có thể làm sai lệch kết quả thử nghiệm, phép thử thể tích thường được thực hiện trong thời gian lắng.

Nhược điểm

Phần cơ khí phức tạp và đắt tiền;
Các mảnh có hình dạng đặc biệt và các mảnh có kích thước lớn làm cho phương pháp này khó thực hiện và không khả thi;

Tài liệu tham khảo : http://www.tecnasrl.com/en-us/home.aspx