CN109084939A - 一种检验喇叭密封性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检验喇叭密封性的方法，搭建压差法检验平台，检验平台包括具有定量容积的测试腔，测试腔与待检验喇叭前腔振膜连通，连通管路上设置有隔离件；利用额定压力的水对待检喇叭前腔振膜进行冲击；通过隔离件将待检喇叭后腔和测试腔隔离，隔离后分别对待检喇叭后腔和测试腔进行抽真空处理；获取测试腔位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₀，获取隔离件位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₁；最后利用公式计算水泄漏量m，公式中涉及到的ΔP为测试压力最大值。因利用本发明的方法进行喇叭密封性检验时，能够计算出ΔP，使喇叭检验可定量化检测水的泄露量和泄露率。而且本发明具有测试灵敏度高，分辨率强的优点。

Description

一种检验喇叭密封性的方法

技术领域

本发明涉及扬声器防水透气振膜密封技术领域，尤其涉及一种基于真空和压差法的检验喇叭密封性的方法。

背景技术

随着电声技术的迅速发展，对喇叭的性能要求越来越高，防水性作为喇叭好坏的重要指标，直接影响喇叭的使用场景。目前，检验喇叭密封性的主要方法为直压法和压差法两种方式。

压差法同样是将喇叭前腔振膜使用压力进行冲击，在特定时间内通过充气、平衡稳定等过程，判定测试端和标准参考端压力的变化。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种检验喇叭密封性的方法，该方法测试灵敏度高，分辨率强，可以定量化检测水的泄漏量和泄漏率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种检验喇叭密封性的方法，基于真空和压差法，包括以下步骤：

S1、搭建压差法检验平台，所述检验平台包括具有定量容积的测试腔，所述测试腔与待检验喇叭前腔振膜连通，连通管路上设置有隔离件；

S2、利用额定压力的水对待检喇叭前腔振膜进行冲击；

S3、通过所述隔离件将所述待检喇叭后腔和所述测试腔隔离，隔离后分别对所述待检喇叭后腔和所述测试腔进行抽真空处理；

S4、获取所述测试腔位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值P₀，获取所述隔离件位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值P₁；

S5、利用以下公式计算水泄漏量m：

其中V₀是所述测试腔的容积，V₁是所述待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，R是热力学常数，T为当前的热力学温度，ΔP为测试压力最大值通过计算得出。

优选方式为，所述ΔP利用以下公式计算得出：

其中V₀是所述测试腔的容积，V₁是所述待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，P₀为所述测试腔位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值，P₁为所述隔离件位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值。

优选方式为，所述S2步骤中，利用真空泵分别对所述待检喇叭后腔和所述测试腔进行抽真空处理；所述隔离件为第一阀门，所述V₁是所述第一阀门到所述待检喇叭后腔之间管路的容积，与所述待检喇叭后腔容积之和；所述真空压力值P₁为所述第一阀门处的值。

优选方式为，所述S1步骤中，所述检验平台还包括与所述测试腔连通的测试端，以及与所述真空泵连通用于标定真空压力的真空参考端，所述测试端和所述真空参考端之间设置有压差传感器；所述S4步骤中，所述真空压力值P₀通过所述压差传感器直接读取。

优选方式为，所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述真空泵和所述压差传感器之间设置有第二阀门；则所述S3步骤中，所述第二阀门和所述真空泵均打开时，所述真空泵对所述测试腔抽真空。

优选方式为，所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述真空泵和所述第一阀门之间设置第三阀门，则所述S3步骤中，所述第一阀门、所述第三阀门和所述真空泵均打开时，所述真空泵对所述待检喇叭后腔抽真空。

优选方式为，所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述测试腔和所述第一阀门之间设置有第四阀门；则在所述S3之前，先将所述第四阀门关闭。

优选方式为，所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述隔离件处设置直压传感器；则所述S4步骤中，通过所述直压传感器直接读取所述真空压力值P₁。

优选方式为，所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述待检喇叭前腔振膜和用于输出额定压力水的冲击设备之间设置第五阀门；则所述步骤S2中，打开所述第五阀门后，对所述待检喇叭前腔振膜进行冲击。

优选方式为，所述额定压力根据所述待检喇叭的防水等级设置。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明的检验喇叭密封性的方法，基于真空和压差法，包括以下步骤：搭建压差法检验平台，检验平台包括具有定量容积的测试腔，测试腔与待检验喇叭前腔振膜连通，连通管路上设置有隔离件；利用额定压力的水对待检喇叭前腔振膜进行冲击；通过隔离件将待检喇叭后腔和测试腔隔离，隔离后分别对待检喇叭后腔和测试腔进行抽真空处理；获取测试腔位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₀，获取隔离件位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₁；最后利用公式计算水泄漏量m，公式中涉及到的ΔP为测试压力最大值。本发明的方法主要是利用水在真空中会被气化，气化后真空压力会迅速变化，通过压差检测水蒸气的存在，并利用理想气体方程，能够计算出ΔP，那么采用本发明的方法进行喇叭密封性检验时，可定量化检测水的泄露量和泄露率。而且本发明具有测试灵敏度高，分辨率强的优点。

由于测试腔和第三阀门之间设置有第四阀门；在S2之前，先将第四阀门关闭；防止对测试腔内的真空压力造成影响，检测更准确。

附图说明

图1是本发明检验喇叭密封性的方法的流程示意图；

图2是实施例中搭建的压差法检验平台的示意图；

图中：1-真空泵，2-冲击设备，3-压差传感器，4-第一阀门，5-第二阀门，6-第三阀门，7-第四阀门，8-第五阀门。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种检验喇叭密封性的方法，基于真空和压差法，包括以下步骤：

步骤S1、搭建压差法检验平台，检验平台包括具有定量容积的测试腔，测试腔与待检验喇叭前腔振膜连通，连通管路上设置有隔离件；

步骤S2、利用额定压力的水对待检喇叭前腔振膜进行冲击；

步骤S3、通过隔离件将待检喇叭后腔和测试腔隔离，隔离后分别对待检喇叭后腔和测试腔进行抽真空处理；

步骤S4、获取测试腔位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₀，获取隔离件位于待检喇叭后腔侧的真空压力值P₁；

步骤S5、利用以下公式计算水泄漏量m：

其中V₀是测试腔的容积，V₁是待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，R是热力学常数，T为当前的热力学温度，ΔP为测试压力最大值通过计算得出。

本实施例中ΔP利用以下公式计算得出：

其中V₀是测试腔的容积，V₁是待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，P₀为测试腔位于待检喇叭后腔侧的真空压力值，P₁为隔离件位于待检喇叭后腔侧的真空压力值。

本发明的方法主要是利用水在真空中会被气化，气化后真空压力会迅速变化，通过压差检测水蒸气的存在，并利用理想气体方程，能够计算出ΔP，那么采用本发明的方法进行喇叭密封性检验时，可定量化检测水的泄露量和泄露率。而且本发明具有测试灵敏度高，分辨率强的优点。

如图2所示，本实施例所搭建的压差法检验平台，具体为：

利用真空泵1分别对待检喇叭后腔和测试腔进行抽真空处理；隔离件为第一阀门4，第一阀门4设在与待检喇叭后腔连通的管路上；在真空泵1和第一阀门4之间设置第三阀门6，在测试腔和第一阀门4之间设置有第四阀门7；在待检喇叭前腔振膜和用于输出额定压力水的冲击设备2之间设置第五阀门8。

同时，压差法检验平台还包括与测试腔连通的测试端，以及与真空泵1连通用于标定真空压力的真空参考端，测试端和真空参考端之间设置有压差传感器3，在真空泵1和压差传感器3之间设置有第二阀门5。

其中：

第一阀门4和第三阀门6共同作用用于控制抽取喇叭后腔真空；

第二阀门5用于控制真空泵1抽取压差传感器3的真空；

第四阀门7用于在抽取真空过程中，隔离喇叭后腔与压差测试端；

第五阀门8用于控制水压辐射到防水透气膜表面；

测试端是压差传感器3用于测试产品的一侧；

真空参考端是压差传感器3用于标定真空压力的一侧；

额定水压是根据喇叭产品的防水等级定义的用于测试的压力。

如图2所示，本实施例中，

V₁是第一阀门4到待检喇叭后腔之间的容积，具体为连通管路容积与待检喇叭后腔容积之和；

真空压力值P₁为第一阀门4处的值；

真空压力值P₀通过压差传感器3直接读取；

第二阀门5和真空泵1均打开时，真空泵1对测试腔抽真空；

第一阀门4、第三阀门6和真空泵1均打开时，真空泵1对待检喇叭后腔抽真空；在进行抽真空处理时前，先将第四阀门7关闭；

通过直压传感器直接读取真空压力值P₁；

打开第五阀门8后，冲击设备对待检喇叭前腔振膜进行冲击，本例中冲击设备与水罐2连通，抽取水罐2内的水，输出额定压力的水。

如图2所示，本实施例的检验步骤如下图所示，其中X表示打开。

步骤

第一阀门

第二阀门

第三阀门

第四阀门

第五阀门

真空泵

水压

1

X

2

X

3

X

X

X

4

X

5

X

X

X

6

X

7

X

8

X

如图2所示，本发明的检验原理如下：

在平衡阶段结束前的瞬间，测试阶段开始前，即表中步骤4时，根据理想气体方程，在测试端气体状态方程如下：

P₀V₀＝n₀RT……………Ⅰ

其中，P₀的值可以直接通过压差传感器3读出，n₀是在测试腔内存在水蒸气的摩尔量，V₀是测试腔的容积，R₀为热力学常数，T为当前的热力学温度。

同样，在待检喇叭后腔和第一阀门4的位置，根据理想气体方程，其状态如下：

P₁V₁＝n₁RT……………Ⅱ

其中，P₁的值可以直接通过直压传感器读出，n₁是在待检喇叭后腔存在水蒸气的摩尔量，V₁是待检喇叭后腔和连通管路的容积之和，R为热力学常数，T为当前的热力学温度。

那么，在打开第四阀门7，关闭第三阀门6后，即测试腔和喇叭后腔完全连通之后，根据热力学方程：

其中，P₂＝P₀+ΔP,是在测试时间内新水蒸气产生的摩尔量，

其中，M为水的摩尔质量，m为水蒸气质量。

那么，根据以上三个方程，可以得出：

即m就是在单位测试时间内，使用真空和压差法，计算得出的水泄漏量。

由于水泄露量肯定大约0，因此，

因此，可以得出：

(P₀-P₁)V₁+ΔP(V₀+V₁)>0

其中，P₀是抽取真空的压力值；P₁是水蒸气泄露时刻的压力值。

根据水饱和度与温度的对应关系，即超过额定真空压力后，水滴将不再蒸发，如下表所示：

温度	22℃	24℃	26℃	28℃	30℃
						水蒸气压力(kPa)	2.64	2.98	3.36	3.78	4.24

假定，目前温度为22度，并且真空泵1抽取真空的量小于1kPa，那么，极限情况下，最大的测试ΔP是：

即不同的温度下，不同的容积下，最大水压泄露可以通过以上公式推算得出。

因此，采用本发明的方法后，可定量化检测水的泄露量和泄露率，使喇叭密封性的检验更加准确，而且本发明具有测试灵敏度高，分辨率强的优点。

以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种检验喇叭密封性的方法结构的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检验喇叭密封性的方法，基于真空和压差法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、搭建压差法检验平台，所述检验平台包括具有定量容积的测试腔，所述测试腔与待检验喇叭前腔振膜连通，连通管路上设置有隔离件；

S2、利用额定压力的水对待检喇叭前腔振膜进行冲击；

S3、通过所述隔离件将所述待检喇叭后腔和所述测试腔隔离，隔离后分别对所述待检喇叭后腔和所述测试腔进行抽真空处理；

S4、获取所述测试腔位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值P₀，获取所述隔离件位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值P₁；

S5、利用以下公式计算水泄漏量m：

其中V₀是所述测试腔的容积，V₁是所述待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，R是热力学常数，T为当前的热力学温度，ΔP为测试压力最大值通过计算得出。

2.根据权利要求1所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，所述ΔP利用以下公式计算得出：

其中V₀是所述测试腔的容积，V₁是所述待检喇叭后腔以及与其连通管路的容积，P₀为所述测试腔位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值，P₁为所述隔离件位于所述待检喇叭后腔侧的真空压力值。

3.根据权利要求1所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S2步骤中，

利用真空泵分别对所述待检喇叭后腔和所述测试腔进行抽真空处理；

所述隔离件为第一阀门，所述V₁是所述第一阀门到所述待检喇叭后腔之间管路的容积，与所述待检喇叭后腔容积之和；所述真空压力值P₁为所述第一阀门处的值。

4.根据权利要求3所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，所述检验平台还包括与所述测试腔连通的测试端，以及与所述真空泵连通用于标定真空压力的真空参考端，所述测试端和所述真空参考端之间设置有压差传感器；

所述S4步骤中，所述真空压力值P₀通过所述压差传感器直接读取。

5.根据权利要求4所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述真空泵和所述压差传感器之间设置有第二阀门；

则所述S3步骤中，所述第二阀门和所述真空泵均打开时，所述真空泵对所述测试腔抽真空。

6.根据权利要求3所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述真空泵和所述第一阀门之间设置第三阀门，

则所述S3步骤中，所述第一阀门、所述第三阀门和所述真空泵均打开时，所述真空泵对所述待检喇叭后腔抽真空。

7.根据权利要求1所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述测试腔和所述第一阀门之间设置有第四阀门；

则在所述S3之前，先将所述第四阀门关闭。

8.根据权利要求1所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述隔离件处设置直压传感器；

则所述S4步骤中，通过所述直压传感器直接读取所述真空压力值P₁。

9.根据权利要求1所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，

所述S1步骤中，搭建所述检验平台时，在所述待检喇叭前腔振膜和用于输出额定压力水的冲击设备之间设置第五阀门；

则所述步骤S2中，打开所述第五阀门后，对所述待检喇叭前腔振膜进行冲击。

10.根据权利要求1或9所述的检验喇叭密封性的方法，其特征在于，所述额定压力根据所述待检喇叭的防水等级设置。