本實用新型涉及顆粒污染物測量的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，更具體而言，涉及一種應(yīng)用于對待測產(chǎn)品表面的亞微米級疏松顆粒污染物進(jìn)行定量測量的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置。

背景技術(shù)：

在汽車行業(yè)零部件、發(fā)動機(jī)、航空、半導(dǎo)體、數(shù)據(jù)存儲、醫(yī)療設(shè)備、通訊、精密儀表、大型工礦設(shè)備等行業(yè)中，為了使產(chǎn)品達(dá)到甚至超過規(guī)定的使用壽命，不使產(chǎn)品在制造、使用、維修過程中因污染而縮短使用壽命，在生產(chǎn)過程中通常要對產(chǎn)品表面殘留的微小顆粒物的程度進(jìn)行檢測，一般我們是通過顆粒物的尺寸、數(shù)量、重量來衡量樣品被污染的程度。

現(xiàn)有的對產(chǎn)品表面顆粒污染物進(jìn)行檢測的方法通常是先通過萃取(細(xì)流沖洗法、壓力沖洗法、超聲波沖洗法)使產(chǎn)品表面顆粒污染物脫離產(chǎn)品并進(jìn)入洗液中，然后通過真空過濾洗液將顆粒污染物過濾在濾膜上，再對顆粒污染物進(jìn)行分析，分析的方法大體分為重量法和顆粒尺寸數(shù)量法。需要指出的是，上述方法過程復(fù)雜繁多，檢測過程中容易引入其他顆粒污染，導(dǎo)致檢測結(jié)果失真。另外，在萃取的過程中極易對產(chǎn)品本身造成損傷。

為此，有必要設(shè)計一種新的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，以克服上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)品表面顆粒污染物檢測方法的過程復(fù)雜繁多，檢測過程中容易引入其他顆粒污染，導(dǎo)致檢測結(jié)果失真，另外，在萃取的過程中極易對產(chǎn)品本身造成損傷的問題，提供一種無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，其可精準(zhǔn)無損地定量測量產(chǎn)品表面的亞微米級疏松顆粒污染物。

本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

本實用新型提供一種無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，應(yīng)用于對待測產(chǎn)品表面的亞微米級疏松顆粒污染物進(jìn)行無損傷地定量測量，所述裝置包括：

密閉耐壓容器，用于提供容置所述待測產(chǎn)品的密閉的收容空間；

壓縮空氣供給設(shè)備，通過第一連接管與所述密閉耐壓容器連接，用于將可使得所述顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品的壓縮空氣送入所述密閉耐壓容器；

空氣擴(kuò)散器，通過第二連接管與所述密閉耐壓容器連接，用于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至便于空氣粒子計數(shù)儀檢測的額定值；

所述空氣粒子計數(shù)儀，通過第三連接管與所述空氣擴(kuò)散器連接，用于檢測流出所述空氣擴(kuò)散器的壓縮空氣中單位體積內(nèi)顆粒污染物的粒子數(shù)和粒徑分布。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述密閉耐壓容器包括：

下體組件，通過所述第二連接管與所述空氣擴(kuò)散器連接；

載物平臺，緊密地安裝于所述下體組件的正上方，用于承載所述待測產(chǎn)品；

上體組件，通過所述第一連接管與所述壓縮空氣供給設(shè)備連接，可分離地安裝于所述載物平臺的正上方，用于與所述下體組件和載物平臺共同形成密閉的所述收容空間。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述密閉耐壓容器還包括主體組件，所述下體組件安裝固定于所述主體組件，所述上體組件可活動地安裝于所述主體組件。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述下體組件的水平橫截面積自上而下逐漸減小。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述載物平臺具有：外環(huán)部，可拆卸地安裝于所述下體組件的正上方，用于定位；內(nèi)環(huán)部，可活動的設(shè)置于所述外環(huán)部的內(nèi)圈，用于承載所述待測產(chǎn)品。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述壓縮空氣供給設(shè)備包括：

兩級過濾器，用于提供潔凈干燥的所述壓縮空氣；

流量調(diào)節(jié)閥，通過工程塑料管與所述兩級過濾器連接，用于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)值；

多級過濾器，通過工程塑料管與所述流量調(diào)節(jié)閥連接，用于調(diào)控所述壓縮空氣的潔凈度。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述多級過濾器由多個過濾器串聯(lián)而成，位于末端的所述過濾器為10納米級過濾器，用于將所述壓縮空氣的潔凈度調(diào)控至ISO Class4以上。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述第三連接管由PU管制成。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述第一連接管、第二連接管和第三連接管均由柔性管材制成。

在本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述額定值為1CFM，即1立方英尺每分鐘，也即28.3升每分鐘。

實施本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，具有以下有益效果：本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置包括：密閉耐壓容器，用于提供容置所述待測產(chǎn)品的密閉的收容空間；壓縮空氣供給設(shè)備，通過第一連接管與所述密閉耐壓容器連接，用于將可使得所述顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品的壓縮空氣送入所述密閉耐壓容器；空氣擴(kuò)散器，通過第二連接管與所述密閉耐壓容器連接，用于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至便于空氣粒子計數(shù)儀檢測的額定值；所述空氣粒子計數(shù)儀，通過第三連接管與所述空氣擴(kuò)散器連接，用于檢測流出所述空氣擴(kuò)散器的壓縮空氣中單位體積內(nèi)顆粒污染物的粒子數(shù)和粒徑分布。由此，可以實現(xiàn)對待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物進(jìn)行無損準(zhǔn)確的定量測量，尤其是對零部件及材料表面的亞微米級疏松顆粒污染物進(jìn)行無損準(zhǔn)確的定量測量。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的框架示意圖；

圖2為本實用新型較佳實施例中密閉耐壓容器的示意圖；

圖3為本實用新型較佳實施例中壓縮空氣供給設(shè)備的示意圖；

圖4為本實用新型較佳實施例中空氣擴(kuò)散器和空氣粒子計數(shù)儀的示意圖。

具體實施方式中的附圖標(biāo)號說明：

具體實施方式

為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置的較佳實施例，其主要用于對待測產(chǎn)品表面的亞微米級疏松顆粒污染物進(jìn)行無損傷地定量測量。所述裝置包括密閉耐壓容器3、壓縮空氣供給設(shè)備1、空氣擴(kuò)散器4以及空氣粒子計數(shù)儀5。

如圖2所示，所述密閉耐壓容器3，通過所述第二連接管200與所述空氣擴(kuò)散器4連接，其作用在于為所述待測產(chǎn)品提供一個密閉的無塵的收容空間。在本實施例中，所述第二連接管200由柔性管材制成，以便于所述空氣擴(kuò)散器4與所述密閉耐壓容器3之間發(fā)生相對位置變化，從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。另外，為了嚴(yán)格的保證檢測過程能在無塵潔凈的環(huán)境下進(jìn)行，本實施例中所采用的所述第二連接管200內(nèi)部的潔凈度達(dá)到了ISO Class4以上。所述密閉耐壓容器3具有由耐高壓金屬材料制成的主體組件34、下體組件33、載物平臺31以及上體組件32。

所述主體組件34包括相對設(shè)置的支撐于地面上兩個腳柱，緊固于兩個所述腳柱上側(cè)的水平板，以及緊固在所述水平板上的呈“冂”狀的固定架。

所述下體組件33呈中空的錐體狀，其水平橫截面積自上而下逐漸減小。在所述下體組件33的末端具有用于套接所述第二連接管200的連接口。

所述載物平臺31大致呈扁平的環(huán)狀，具有用于定位的外環(huán)部和用于承載所述待測產(chǎn)品的內(nèi)環(huán)部。所述外環(huán)部緊密地安裝于所述下體組件33的正上方，為了保證附著在所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物能夠完全脫離并被所述壓縮空氣帶入所述空氣擴(kuò)散器4中，所述內(nèi)環(huán)部可活動安裝在所述外環(huán)部的內(nèi)圈，由此，所述內(nèi)環(huán)部相對所述外環(huán)部產(chǎn)生振動，也即所述待測產(chǎn)品可發(fā)生振動以促使所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品。

所述上體組件32，具有用于呈中空圓柱狀的蓋體以及位于所述蓋體相對兩側(cè)的安裝部。所述蓋體的上端面設(shè)有用來套接所述第一連接管100的連接口。所述蓋體通過螺栓可分離地安裝于所述載物平臺31的正上方，當(dāng)所述蓋體與所述載物平臺31的外環(huán)部通過螺栓緊密結(jié)合時，所述上體組件32、載物平臺31和下體組件33便形成了密閉的所述收容空間，固定于所述內(nèi)環(huán)部的待測產(chǎn)品便被收容在密閉的所述收容空間中。所述安裝部通過螺栓可拆卸的固定在所述主體組件34的固定架上，本實施例中，所述固定架上設(shè)有多個螺栓定位孔，由此方便所述上體組件32在所述載物平臺31的正上方進(jìn)行位置的調(diào)整。

如圖3所示，所述壓縮空氣供給設(shè)備1，通過第一連接管100與所述密閉耐壓容器3連接，其作用在于提供潔凈度在ISO Class4以上的壓縮空氣，并將所述壓縮空氣鼓入所述密閉耐壓容器3，由此，當(dāng)所述密閉耐壓容器3中固定有所述待測產(chǎn)品時，所述壓縮空氣便可作用于所述待測產(chǎn)品上，吹起附著在所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物。所述第一連接管100由柔性管材制成，以便于所述壓縮空氣供給設(shè)備1與所述密閉耐壓容器3之間發(fā)生相對位置變化，從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。需要指出的是，為了嚴(yán)格的保證檢測過程中不帶入其他顆粒物雜質(zhì)，本實施例中所采用的所述第一連接管100內(nèi)部的潔凈度達(dá)到了ISO Class4以上。所述壓縮空氣供給設(shè)備1包括兩級過濾器11、流量調(diào)節(jié)閥12以及多級過濾器13。

所述兩級過濾器11用于提供潔凈干燥的壓縮空氣，其工作原理如下：攜帶含有灰塵、油、鐵銹和水分等有害物質(zhì)的壓縮空氣進(jìn)入所述兩級過濾器11的第一級過濾裝置；當(dāng)壓縮空氣通過第一級筒狀網(wǎng)眼過濾芯時產(chǎn)生聚結(jié)效應(yīng)，大一點(diǎn)的顆粒將被吸附在濾材上，并且水分會凝結(jié)成較大的水滴；當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入分離室時，壓縮空氣速度減緩，使得顆粒再一次聚集，水霧再次凝結(jié)在一個蜂窩狀的聚水器上。載著雜質(zhì)顆粒的水沿著底部流到排水裝置，通過自動或電動排水閥將其排出；至此，壓縮空氣中95％以上的水滴、油液以及大顆粒已被第一濾芯濾除，經(jīng)第一級過濾后的壓縮空氣進(jìn)入了第二級濾芯；壓縮空氣通過第二級由特殊棉所制成的纖維過濾網(wǎng)時，會產(chǎn)生數(shù)以千計的小旋渦，同時壓縮空氣將被加速數(shù)十倍，旋渦中心猶如龍卷風(fēng)一樣，形成真空狀態(tài)，在第一級過濾沒有被濾除的水滴再次被氣化、轉(zhuǎn)換、濾除，同時，粒徑5微米以上的顆粒也被第二級濾網(wǎng)完全清除；由此，經(jīng)兩級過濾得到無塵、無銹、無油、無水滴的干凈、干燥的壓縮空氣。

所述流量調(diào)節(jié)閥12，通過潔凈室專用的工程塑料管與所述兩級過濾器11連接。在測量過程中，所述流量調(diào)節(jié)閥12可控制所述壓縮空氣的流量，以方便測量。在本實施例中，所述流量調(diào)節(jié)閥12的作用在于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)值。

所述多級過濾器13，通過潔凈室專用的工程塑料管與所述流量調(diào)節(jié)閥12連接，其可進(jìn)一步凈化所述壓縮空氣，將所述壓縮空氣的潔凈度調(diào)整到ISOClass4以上。在本實施例中，所述多級過濾器13由多個過濾器串聯(lián)而成，位于末端的所述過濾器為10納米級過濾器，以保證所述多級過濾器13能實現(xiàn)上述功能。

如圖4所示，所述空氣擴(kuò)散器4，通過第二連接管200與所述密閉耐壓容器3的下體組件33連接。其作用在于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至便于空氣粒子計數(shù)儀5檢測的額定值，具體而言，被所述壓縮空氣帶到所述密閉耐壓容器3中的所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物通過所述第一連接管100和第二連接管200道被帶到所述空氣擴(kuò)散器4中，經(jīng)此所述空氣擴(kuò)散器4的分流調(diào)節(jié)，使攜帶有顆粒污染物的所述壓縮空氣的流量達(dá)到所述空氣粒子計數(shù)儀5的額度測量值，概言之，即使所述壓縮空氣的流量與所述空氣粒子計數(shù)儀5的量程相匹配。為了減小試驗器材對試驗結(jié)果的影響，本實施例中采用的所述第二連接管200內(nèi)部的潔凈度達(dá)到了ISO Class4以上。另外，所述額定值為1CFM(cubicfeet per minute)，即1立方英尺每分鐘，也即28.3升每分鐘。

所述空氣粒子計數(shù)儀5，通過第三連接管300與所述空氣擴(kuò)散器4連接。其作用在于檢測流出所述空氣擴(kuò)散器4的壓縮空氣中單位體積內(nèi)顆粒污染物的粒子數(shù)和粒徑分布，最終實現(xiàn)顆粒污染物的定量測量。所述第三連接管300由柔性的PU管(POLYURETHANE TUBING)制成，以便于根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境調(diào)整所述空氣粒子計數(shù)儀5與所述空氣擴(kuò)散器4之間的相對位置。需要指出的是，為了嚴(yán)格的保證檢測過程中不帶入其他顆粒物雜質(zhì)，本實施例中所采用的所述第三連接管300內(nèi)部的潔凈度達(dá)到了ISO Class4以上。

需要指出的是，本實施例中所述的待測產(chǎn)品通常為零部件或材料，所述顆粒污染物通常是亞微米級疏松的顆粒污染物。

使用較佳實施例中所述的裝置完成對待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物進(jìn)行無損傷的定量測量的過程主要包括以下步驟：

步驟S1，將所述待測產(chǎn)品放入密閉耐壓容器3中。

在本實施例中，將所述待測產(chǎn)品放入所述密閉耐壓容器3中的載物平臺31中，更確切的說，是固定在所述載物平臺31的內(nèi)環(huán)部上。

步驟S2，壓縮空氣供給設(shè)備1將潔凈干燥的壓縮空氣送入所述密閉耐壓容器3中。

在本實施例中，為了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，所述壓縮空氣供給設(shè)備1通過所述兩級過濾器11及多級過濾器13(末級為10納米級過濾器)和所述流量調(diào)節(jié)閥12，實現(xiàn)干燥潔凈的壓縮空氣的定量供給。所述壓縮空氣供給設(shè)備1將潔凈度為ISO Class4以上。

步驟S3，所述壓縮空氣作用于所述待測產(chǎn)品上，激起并攜帶所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物進(jìn)入空氣擴(kuò)散器4中，所述空氣擴(kuò)散器4調(diào)節(jié)所述壓縮空氣的流量至額定值。

在本實施例中，為了實現(xiàn)所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物被有效激發(fā)，所述壓縮空氣以水平方向作用到所述待測產(chǎn)品的表面上，同時，在檢測過程中對所述載物臺和待測產(chǎn)品施加機(jī)械振動進(jìn)一步促使所述顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品的表面。

另外，被所述壓縮空氣帶到所述密閉耐壓容器3中的所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物通過所述第一連接管100和第二連接管200道被帶到所述空氣擴(kuò)散器4中，經(jīng)所述空氣擴(kuò)散器4的分流調(diào)節(jié)，使攜帶有顆粒污染物的所述壓縮空氣的流量達(dá)到所述空氣粒子計數(shù)儀5的額定值，概言之，即使所述壓縮空氣的流量與所述空氣粒子計數(shù)儀5的量程相匹配。所述額定值為1CFM(cubic feetper minute)，即1立方英尺每分鐘，也即28.3升每分鐘。

步驟S4，空氣粒子計數(shù)儀5檢測流出所述空氣擴(kuò)散器4的壓縮空氣中單位體積內(nèi)顆粒污染物的粒子數(shù)和粒徑分布。

需要指出的是，實施所述方法的過程中，對測試評估環(huán)境有一定的要求，其測試背景等級需達(dá)到相應(yīng)的潔凈室潔凈度(ISO Class4以上)，并規(guī)范操作流程，避免交叉污染，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)測量所述待測產(chǎn)品(通常是零部件及材料)表面的顆粒污染物(通常是亞微米級疏松的顆粒污染物)的定量評估。

實施本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置，具有以下有益效果：

1、本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置包括密閉耐壓容器3，用于提供容置所述待測產(chǎn)品的密閉的收容空間；壓縮空氣供給設(shè)備1，通過第一連接管100與所述密閉耐壓容器3連接，用于將可使得所述顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品的壓縮空氣送入所述密閉耐壓容器3；空氣擴(kuò)散器4，通過第二連接管200與所述密閉耐壓容器3連接，用于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至便于空氣粒子計數(shù)儀5檢測的額定值；所述空氣粒子計數(shù)儀5，通過第三連接管300與所述空氣擴(kuò)散器4連接，用于檢測流出所述空氣擴(kuò)散器4的壓縮空氣中單位體積內(nèi)顆粒污染物的粒子數(shù)和粒徑分布。由此，可以實現(xiàn)對待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物進(jìn)行無損準(zhǔn)確的定量測量，尤其是對零部件及材料表面的亞微米級疏松顆粒污染物進(jìn)行無損準(zhǔn)確的定量測量。

2、本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述第一連接管100、第二連接管200和第三連接管300均由潔凈度ISO Class4以上的柔性管材制成。由此，既方便操作員根據(jù)實際場地調(diào)整各個設(shè)備之間的位置關(guān)系，也能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3、本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述載物平臺31大致呈扁平的環(huán)狀，具有用于定位的外環(huán)部和用于承載所述待測產(chǎn)品的內(nèi)環(huán)部。所述外環(huán)部緊密地安裝于所述下體組件33的正上方，為了保證附著在所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物能夠完全脫離并被所述壓縮空氣帶入所述空氣擴(kuò)散器4中，所述內(nèi)環(huán)部可活動安裝在所述外環(huán)部的內(nèi)圈，由此，所述內(nèi)環(huán)部相對所述外環(huán)部產(chǎn)生振動，也即所述待測產(chǎn)品可發(fā)生振動以促使所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物脫離所述待測產(chǎn)品。

4、本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述流量調(diào)節(jié)閥12，通過潔凈室專用的工程塑料管與所述兩級過濾器11連接。在測量過程中，所述流量調(diào)節(jié)閥12的作用在于將所述壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)值，使得所述壓縮空氣有足夠大的沖量激起所述待測產(chǎn)品表面的顆粒污染物，從而保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5、本實用新型提供的無損檢測產(chǎn)品表面顆粒污染物的裝置中，所述多級過濾器13，通過潔凈室專用的工程塑料管與所述流量調(diào)節(jié)閥12連接，所述多級過濾器13由多個過濾器串聯(lián)而成，位于末端的所述過濾器為10納米級過濾器，其可進(jìn)一步凈化所述壓縮空氣，將所述壓縮空氣的潔凈度調(diào)整到ISOClass4以上。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。