CH684730B5 - Verfahren zur Feststellung der minimal benötigten Messzeit bei Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen sowie eine Anwendung des Verfahrens. - Google Patents
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Description
1
CH 684 730G A3
2
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der minimal benötigten Messzeit bei der Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen nach dem Deformationsprinzip gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1, sie betrifft ausserdem eine Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Steuerung einer Messvorrichtung für die Dichtigkeitsprüfung.
Vorrichtungen zum Prüfen der Dichtigkeit von Gehäusen, insbesondere von Uhrgehäusen, nach dem Deformationsverfahren arbeiten üblicherweise wie folgt:
Das zu prüfende Gehäuse wird in einer Messkammer einem bestimmten Druck oder Vakuum ausgesetzt. Mit einem Deformationssensor wird die Deformation der Uhr, nämlich die Veränderung von deren Dicke beim Anlegen des Prüfdruckes gemessen. Bei einem undichten Gehäuse bewirkt die eindringende Luft einen Druckausgleich und die Deformation bildet sich zurück. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Deformation zurückbildet, ist ein Mass für die Undichtigkeit des Gehäuses.
Die gemessenen Deformationen können, je nach der Steifigkeit des zu prüfenden Gehäuses sehr klein sein, nämlich etwa 2 um für Taucheruhren bei einem Prüfdruck von 0,5 bar. Bei einer sehr kleinen Undichtigkeit bildet sich die Deformation sehr langsam zurück, was z.B. bei einer Leckrate von 50 (ig Luft pro Minute, entsprechend der Limite für wasserdichte Uhren, eine Zeitkonstante für die Rückbildung der Deformation von etwa 100 Minuten ergibt. Indem die Auflösung der Deformationssensoren etwa 0,1 um beträgt, muss entsprechend lange gemessen werden, bis eine Rückbildung und damit eine Undichtigkeit überhaupt festgestellt werden kann.
Die minimal benötigte Messzeit für eine zuverlässige Dichtigkeitsprüfung ist entsprechend den obigen Ausführungen abhängig von der Deformation des Uhrgehäuses, der Auflösung des Messsystems und von der minimalen festzustellenden Undichtigkeit. Sie kann in einem Bereich zwischen 10 Sekunden und 5 Minuten variieren.
Bei den üblichen Vorrichtungen für die Prüfung der Dichtigkeit nach dem Deformationsprinzip ist die Messzeit entweder fest vorgegeben, oder sie muss vom Anwender eingestellt werden. Für diesen einzustellenden Wert hat aber der Anwender keine objektiven Kriterien und es ist ihm nicht möglich, eine individuelle Anpassung an das zu prüfende Gehäuse unter Berücksichtigung der Prüfungsparameter vorzunehmen. Eine zu kurze Messzeit würde zu unzuverlässigen Resultaten führen, da kleine Undichtigkeiten nicht feststellbar wären. Eine zu lange Messzeit hingegen führt zu einem Zeitverlust, ohne dass die Zuverlässigkeit der Messung verbessert würde.
Es ist demgemäss eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, gemäss welchem die minimal notwendige Zeit für die Durchführung der Messung rechnerisch bestimmbar ist.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht, indem die Messzeit aus der minimalen festzustellenden Undichtigkeit, der gemessenen Deformation des jeweils zu prüfenden Gehäuses und der gegebenen Auflösung des Messsystems für die Deformation berechnet wird. Eine Anwendung des Verfahrens zur Steuerung einer Messvorrichtung für die Dichtigkeitsprüfung ist gemäss Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit bei jeder Messung automatisch bestimmt wird, indem während einer für eine Teilrückbildung der Deformation gegebenen Zeit die prozentuale Rückbildung bezogen auf die ursprüngliche Deformation als Mass für die Grösse des Lecks bestimmt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform beschrieben.
Es wird nach der Erfindung festgelegt, dass die Rückbildung als ein Prozentsatz der ursprünglichen Deformation, bezogen auf eine bestimmte Zeitdauer angegeben wird. Die minimal notwendige Messzeit aus der gemessenen Deformation eines Uhrgehäuses, der Auflösung des Messsystems und der minimalen festzustellenden Undichtigkeit wird nach der folgenden Beschreibung berechnet:
Das Mass für die Undichtigkeit ist die relative Geschwindigkeit Vr, mit der sich die Deformation zurückbildet:
Da " De
Vr =
Da • T
Dabei bedeuten:
T - Messzeit
Da = gemessene Deformation am Anfang der Messzeit
De = gemessene Deformation am Ende der Messzeit
Vom Anwender wird eine obere Limite Lr für die Undichtigkeit Vr in den Rechner eingegeben. Gehäuse, deren Undichtigkeit grösser als Vr ist, werden als schlecht klassiert.
Die Auflösung als minimale messbare Einheit des Messsystems für die Deformation die durch den Deformationssensor gegeben ist, ist durch dessen Konstruktion gegeben. Sie hat den Wert d.
Erfindungsgemäss soll die Messzeit ja mindestens so gross gewählt werden, dass eine Undichtigkeit, welche gleich oder grösser als Lr ist mit Sicherheit festgestellt wird.
In die obige Formel werden daher folgende Werte eingesetzt:
Vr = Lr als minimale festzustellende Undichtigkeit
Da - De = 2 • d ersetzt, nämlich zwei Messeinheiten, um die Unsicherheit von einer Einheit zu berücksichtigen
2 • d
Lr =
Da - T
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
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60
65
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CH 684 730G A3
Die Auflösung nach der gesuchten Messzeit ergibt:
2 • d T =
Da • Lr
Somit hat man also für die Bestimmung der mini- 10 mal notwendigen Messzeit die folgenden Parameter festzulegen:
d = Auflösung des Messsystems,
Da = anfängliche Deformation des Uhrgehäuses, 15
Lr = obere Limite für die Undichtigkeit,
Also alles bekannte Werte, aus denen sich dann der gesuchte Wert für die Zeit ergibt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Feststellung der minimal benötigten Messzeit bei der Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen nach dem Deformationsprinzip, dadurch ge- 25 kennzeichnet, dass diese Messzeit aus der minimalen festzustellenden Undichtigkeit, der gemessenen Deformation des jeweils zu prüfenden Gehäuses und der gegebenen Auflösung des Messsystems für die Deformation berechnet wird. 30
2. Anwendung des Verfahren nach Anspruch 1 zur Steuerung einer Messvorrichtung für die Dichtigkeitsprüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit bei jeder Messung automatisch bestimmt wird. 35
40
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4
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