熱管理解決方案 | 壓力器件的必檢項(xiàng)——壓力脈沖試驗(yàn)

時(shí)間：2023-11-23作者：廣電計(jì)量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司瀏覽：52

    壓力器件在使用過程中過大過快的壓力沖擊作用可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，影響工作環(huán)境以及工作效率的同時(shí)還可能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度，此外還可能導(dǎo)致元件脫落、破裂、密封失效以及各部件、管路的使用壽命縮短等。通過壓力脈沖試驗(yàn)可在研發(fā)階段、投產(chǎn)前等階段暴露壓力器件經(jīng)受壓力脈沖作用后的結(jié)構(gòu)失效、設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)葐栴}，助力熱管理壓力器件的選材以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

        壓力脈沖是什么？

        為什么壓力脈沖是壓力器件必檢項(xiàng)？

        壓力脈沖試驗(yàn)要怎么做？

        要弄清楚這些問題的答案，我們或許可以從壓力脈沖的形成原因開始探尋。我們都知道，熱量需要依靠介質(zhì)來進(jìn)行傳遞，介質(zhì)可以是氣體、液體抑或是固體，其中氣體和液體因?yàn)檩^強(qiáng)的流動(dòng)性目前被廣泛應(yīng)用，如電池冷卻板、電機(jī)冷卻器以及電控冷卻器中的冷卻液，冷凝器、散熱器中的冷媒，中冷器中的空氣等等。

        這些傳熱介質(zhì)為滿足一定的工況要求，在系統(tǒng)中通常以一定的流量和壓力進(jìn)行流動(dòng)，其中閥的開啟和關(guān)閉或執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)會(huì)促使內(nèi)部壓力產(chǎn)生急劇變化，這種急劇變化通常會(huì)對(duì)壓力器件的各類執(zhí)行器、傳感器以及管道等造成壓力沖擊，產(chǎn)生一定的破壞性，而這便是我們**所說的壓力脈沖。壓力器件中的各類部件在使用過程中時(shí)刻承受著這類壓力沖擊作用，這些部件可以耐受多大和多久的壓力沖擊作用呢？

        壓力脈沖試驗(yàn)就是通過模擬各類壓力件在使用過程中的壓力、沖擊頻率、介質(zhì)溫度以及環(huán)境溫度等營(yíng)造貼近實(shí)際的工作環(huán)境，以正常運(yùn)行工況或**負(fù)荷運(yùn)行工況施加壓力脈沖作用，可對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量問題、使用壽命等做出快速評(píng)價(jià)與篩選。

相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)

        QC/T 468 汽車散熱器

        QC/T 664 汽車空調(diào)制冷軟管

        GB/T 5568 橡膠或塑料軟管及軟管組合件無撓曲液壓脈沖試驗(yàn)

        GB/T 22755-2008 卡壓式銅管路連接件

        JB/T 6386-2007 錐密封焊接式管接頭 技術(shù)條件

        GB/T 34635-2017 法蘭式管接頭

        JB/T 12942-2016 管端擠壓式高壓管接頭

試驗(yàn)對(duì)象

        散熱器、水泵、加熱器、中冷器、液冷板、管路Chiller (電池冷卻器) 、電池冷卻板、電機(jī)冷卻器、電控冷卻器、PTC加熱器、電子風(fēng)扇、電子水泵、熱泵空調(diào)系統(tǒng)、水冷板、橡膠軟管、水管等。

壓力脈沖試驗(yàn)方法

        壓力脈沖試驗(yàn)可耦合溫度與振動(dòng)以模擬壓力器件與系統(tǒng)的實(shí)際使用工況與環(huán)境。該試驗(yàn)通常以工作壓力的1.0~1.3倍進(jìn)行試驗(yàn)，較嚴(yán)苛的可高至1.5倍壓力，沖擊頻率高達(dá)5Hz，脈沖波形則可根據(jù)實(shí)際使用過程中介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況選擇正弦波、三角波、T形波等。

        溫度條件可分為介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度，介質(zhì)溫度可根據(jù)熱管理對(duì)象的溫度要求如電池的加熱與冷卻進(jìn)行調(diào)節(jié)，環(huán)境溫度則模擬了壓力部件的工作環(huán)境溫度如夏季與冬季的高低溫，振動(dòng)則模擬了壓力部件應(yīng)用于汽車、船舶以及航空等領(lǐng)域時(shí)的振動(dòng)環(huán)境。

測(cè)試主要參數(shù)

        較大壓力、較小壓力、波形、頻率、次數(shù)、介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、振動(dòng)頻率時(shí)間與方向等。
脈沖介質(zhì)

        壓縮空氣、液壓油、冷卻液等。

試驗(yàn)條件


        1）單一壓力脈沖（P）；

        2）壓力脈沖與溫度（溫度為介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度，PT）；

        3）壓力脈沖、振動(dòng)與溫度（除前述條件還包含振動(dòng)環(huán)境條件，PVT）。

試驗(yàn)示例


        壓力循壞性能試驗(yàn)（摘自QC/T 468 汽車散熱器）

        壓力循環(huán)性能檢測(cè)在**試驗(yàn)裝置上進(jìn)行。將散熱器置于常溫環(huán)境中,內(nèi)部通以壓力交變的50% 乙二醇和50%水的混合液。液體介質(zhì)的壓力從30kPa 上升到125kPa,經(jīng)保壓后再回到30kPa為一個(gè)壓力循環(huán)。循環(huán)時(shí)間為6s ~10s,保壓時(shí)間為3s~5s。商用車散熱器介質(zhì)溫度為95℃±5℃，乘用車散熱器的介質(zhì)溫度為 120℃±5℃。試驗(yàn)后按5.1的規(guī)定進(jìn)行密封性能檢測(cè)。壓力循環(huán)性能試驗(yàn)條件見表1。

廣電計(jì)量壓力脈沖試驗(yàn)?zāi)芰?/span>

        廣電計(jì)量熱管理實(shí)驗(yàn)室于2022年開始建設(shè)，建有**熱管理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，可進(jìn)行氣體、液體壓力脈沖，并根據(jù)客戶試驗(yàn)要求進(jìn)行多種介質(zhì)多種波形的脈沖、脈沖-溫度以及脈沖-振動(dòng)-溫度等的復(fù)合脈沖試驗(yàn)，滿足多種試驗(yàn)需求。


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• 詞條

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