酸性蓄電池一般由塑料殼體、酸性液體和內(nèi)部的鉛網(wǎng)等組成,蓄電池殼體氣密性不好,一方面會引起泄漏造成腐蝕污染,另一方面會影響蓄電池的壽命。機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T42821992規(guī)定:“蓄電池應(yīng)保持良好的氣密性,能承受20kPa的正壓或負(fù)壓”[1]。目前國內(nèi)企業(yè)對氣密性檢測多數(shù)采用浸水法、水壓法、肥皂液法等濕式檢驗法以及氦氣檢驗法、超聲波檢驗法等干式檢驗法[2-7],有些企業(yè)也采用血壓計檢測的簡易檢驗法,但這些方法都存在測試時間長、工作效率低、測試靈敏度不高

、經(jīng)濟(jì)性差等一系列缺點。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展,上世紀(jì)90年代,國內(nèi)外一些企業(yè)基于微差壓原理以及光學(xué)測量原理[8,9],用空氣作為工作介質(zhì)進(jìn)行密封性檢測,并有一些相應(yīng)的檢測設(shè)備問世,但這些設(shè)備的價格都偏高。針對上述問題,本文基于MS5401-BZ壓力傳感器研制了一種自動檢測,并具有自動報警和顯示等多種功能的蓄電池殼體氣密性檢測裝置。1檢測裝置的組成、性能參數(shù)及檢測原理蓄電池氣密性檢測設(shè)備是將空氣壓縮機(jī)輸出的高壓氣體凈化、調(diào)壓后,一部分送入升降氣缸用于檢測部件的上下移動,另一部分經(jīng)精密調(diào)壓閥二次調(diào)壓后,在電磁閥的控制下依次注入蓄電池的各個氣室。圖1為該裝置的三維設(shè)計圖,圖2為其氣路原理圖。圖1蓄電池檢測裝置的三維實體圖1空氣壓縮機(jī)2空氣濾清器3調(diào)壓閥4油霧器5兩位四通閥6蓄電池升降氣缸7精密調(diào)壓閥8裝有壓力傳感器MS5401-BZ的連通器9直動式兩位兩通電磁閥10直動式兩位四通電磁閥圖2蓄電池檢測裝置的氣路原理圖檢測裝置的測控核心為P89LPC938單片機(jī),其主要功能是控制檢測所需的動作,處理氣壓傳感器檢測的氣壓值,并進(jìn)行計算和處理,判斷蓄電池各氣室的氣密性是否合格,并給出檢測的相關(guān)信息。該檢測設(shè)備檢測的壓力范圍為0~100kPa,檢測適用溫度為-40~+125。檢測裝置應(yīng)用直壓原理,對蓄電池的6個氣室分兩次檢測,檢測過程為:當(dāng)單片機(jī)通過按鍵掃描程序掃描到按鍵按下時,吸合電磁閥5,壓縮氣體推動氣缸6封住蓄電池各氣室,

1s后電磁閥9、10吸合,經(jīng)精密調(diào)壓閥7調(diào)壓至20kPa的氣體分別給蓄電池的1、3、5氣室充氣,保持一段時間(5s),待蓄電池各氣室的壓力充至20kPa,電磁閥9斷電并采集四個壓力傳感器的壓力值,保壓5s后,再次采集四個壓力傳感器的壓力值并與前值比較,若首次1、3、5氣室的壓力傳感器采集到的數(shù)值與第四個壓力傳感器(圖2中的8)的示值差值大于第四個壓力傳感器首次示值的20%,則認(rèn)為蓄電池殼體存在大漏氣,發(fā)出聲、光告警并顯示漏氣氣室的編號,檢測任務(wù)結(jié)束,否則,檢測任務(wù)繼續(xù)進(jìn)行。若1、3、5氣室的壓力傳感器首次采集到的數(shù)值與第二次采集到的數(shù)值差值大于第四個壓力傳感器首次示值的0.5%,則認(rèn)為蓄電池殼體存在小漏氣,發(fā)出聲、光告警并顯示漏氣氣室的編號,檢測任務(wù)結(jié)束。只有上述兩種示值差值在設(shè)定的允許范圍內(nèi)方認(rèn)定1,3,5氣室檢測合格,然后檢測裝置繼續(xù)檢測2,4,6氣室的氣密性。1s后電磁閥9吸合,10斷開,調(diào)壓氣體則給2、4、6氣室充氣,重復(fù)上述的檢測、判斷過程。只有上述兩次判斷均為合格的蓄電池殼體方為合格殼體。檢測任務(wù)結(jié)束后,電磁閥5斷電,壓縮氣體推動氣缸6將檢測頭帶離蓄電池殼體,完成一次檢測。2檢測設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計本文對蓄電池氣密性檢測設(shè)備的硬件進(jìn)行了模塊化設(shè)計,共分傳感器信號調(diào)理模塊,按鍵掃描模塊,顯示模塊,控制模塊和報警模塊等四大模塊,具體電路。,R7電阻橋為壓力傳感器MS5401-BZ的簡化電路,傳感器信號調(diào)理電路、數(shù)碼管顯示模塊僅畫出1路,其余的略去未畫。