專利名稱：防水測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殼體的防水測試，特別涉及一種不需以水進(jìn)行測試的防水測試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
可攜式電子裝置例如個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant)、全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航裝置(GPS Navigator)等，隨著使用者在惡劣環(huán)境下進(jìn)行操作。在這些環(huán)境中，水分及塵土往往會(huì)對可攜式電子裝置造成破壞，因此可攜式電子裝置必須有較佳的防水效果，以使其在這些環(huán)境下使用時(shí)，水分或塵土不會(huì)侵入內(nèi)部對電子零件造成破壞。
傳統(tǒng)的測試，是針對防水效果的需求，將水分潑灑于電子裝置上或是將電子裝置浸泡于水中，再將電子裝置拆解了解其內(nèi)部的滲水狀況是否能符合防水需求。但是這種測試無可避免的會(huì)對電子裝置造成破壞，因此對于完成品只能進(jìn)行抽測，了解單一批量的完成品是否可達(dá)成預(yù)期的需求。當(dāng)然，對于已經(jīng)在使用中而被送回維修的電子裝置，也無法用這種方式測試。全面性的防水測試只能針對半成品中的殼體測試，但是殼體完成測試之后，仍必須拆解以安裝內(nèi)部電子零件，這個(gè)拆解再裝配的過程之后，其防水特性已經(jīng)與其測試時(shí)的狀態(tài)有所落差。因此直接以水測試防水效果的測試方法，僅能評估初始設(shè)計(jì)及單一批量的產(chǎn)品是否可以達(dá)成預(yù)定防水效果，無法確認(rèn)每一個(gè)被制造出來的完成品都可以達(dá)成預(yù)期的防水效果。

發(fā)明內(nèi)容
公知技術(shù)中的防水測試，必須直接以水潑灑或是浸泡被測物的方式來測試，因此只能針對半成品進(jìn)行全面測試，而完成品必須通過抽樣的方式來進(jìn)行測試。鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種防水測試系統(tǒng)及方法，不需以水潑灑或浸泡被測物，即可測試被測物的防水效果。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明揭露一種防水測試系統(tǒng)，用以偵測一被測物的密封性，其包括有一抽氣模塊，用以產(chǎn)生一負(fù)壓以將該被測物內(nèi)部的氣體抽出，以使該被測物內(nèi)部的壓力小于該被測物外部的壓力；一壓力轉(zhuǎn)換器，以氣體管路連接于該被測物，用以偵測該被測物內(nèi)部的壓力，而產(chǎn)生一壓力數(shù)據(jù)輸出；及一控制器，電性連接于該壓力轉(zhuǎn)換器以接收該壓力數(shù)據(jù)，用以偵測該被測物內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化，而產(chǎn)生一結(jié)果輸出。
該控制器設(shè)定有一壓力變化門坎值，當(dāng)該壓力隨時(shí)間變化的速率小于該壓力變化門坎值時(shí)，該控制器輸出一測試成功的結(jié)果訊號(hào)；又當(dāng)該壓力隨時(shí)間的變化大于該壓力變化門坎值時(shí)，該控制器輸出一測試失敗的結(jié)果訊號(hào)。
更包含有一輸出接口，用以顯示該控制器輸出的該些結(jié)果訊號(hào)。
該控制器設(shè)定有一測試壓力值，且該控制器進(jìn)一步電連于該抽氣模塊，其中該控制器用以啟動(dòng)該抽氣模塊，且當(dāng)該被測物內(nèi)部的壓力被該抽氣模塊抽取至小于該測試壓力值時(shí)，該控制器可關(guān)閉該抽氣模塊以停止抽氣。
該控制器設(shè)定有一抽氣時(shí)間值，且該控制器進(jìn)一步電連于該抽氣模塊，其中該控制器用以啟動(dòng)該抽氣模塊，并在抽氣所經(jīng)過時(shí)間到達(dá)該抽氣時(shí)間值時(shí)，該控制器可關(guān)閉該抽氣模塊以停止抽氣。
該抽氣模塊包含有一真空產(chǎn)生器，連接于該被測物，用以產(chǎn)生該負(fù)壓以抽取該被測物內(nèi)部的氣體。
該抽氣模塊更包含有一控制閥門，設(shè)置于該真空產(chǎn)生器及該被測物之間，用以在該真空產(chǎn)生器停止運(yùn)作時(shí)，關(guān)閉該被測物與該真空產(chǎn)生器之間的氣體流通。
該抽氣模塊更包含有一吸嘴，用以抵靠于該被測物，以連接該真空產(chǎn)生器及該被測物。
更包含有一壓力表頭，連接于該壓力轉(zhuǎn)換器，用以實(shí)時(shí)顯示該壓力轉(zhuǎn)換器的偵測結(jié)果。
本發(fā)明更提供一種防水測試方法，用以偵測被測物的密封性，包含有下列步驟對一被測物進(jìn)行抽氣，使該被測物內(nèi)部的壓力小于外界的壓力；停止抽氣并偵測該被測物內(nèi)部的壓力；及記錄該被測物內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化，產(chǎn)生一輸出結(jié)果。
更包含有一步驟，是在抽氣時(shí)間到達(dá)一抽氣時(shí)間值后，停止抽氣。
更包含有一步驟，是在該被測物內(nèi)部的壓力到達(dá)一測試壓力值后，停止抽氣。
本發(fā)明的功效在于，不需以水浸泡或潑灑被測物，就可以了解被測物的密封性，而得知其防水效果，可以避免水分在測試過程中對被測物產(chǎn)生不良影響。因此本發(fā)明可直接應(yīng)用于電子產(chǎn)品的完成品的全面測試，不需再對完成品進(jìn)行抽測。
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí)相關(guān)技藝者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、申請專利范圍及圖式，任何熟習(xí)相關(guān)技藝者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)額目的及優(yōu)點(diǎn)。
以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進(jìn)一步的解釋。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所揭露的系統(tǒng)方塊圖；及圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖。
圖中100抽氣模塊110真空產(chǎn)生器120控制閥門130吸嘴200壓力偵測模塊210壓力轉(zhuǎn)換器220壓力表頭230控制器240輸出接口300被測物310孔洞具體實(shí)施方式
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，配合實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
如圖1所示，為本發(fā)明一實(shí)施例所揭露的一種防水測試系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。此系統(tǒng)包含有一抽氣模塊100及一壓力偵測模塊200，其中抽氣模塊100對一被測物300進(jìn)行抽氣，使被測物300內(nèi)部的壓力低于外界壓力，甚至是接近真空。而壓力偵測模塊200則可監(jiān)控被測物300內(nèi)部壓力隨時(shí)間的變化，以分析被測物300的密封性，將結(jié)果輸出，由此了解被測物300是否可達(dá)到預(yù)期的防水效果。
以上所述為本發(fā)明第一實(shí)施例的大致組成，以下將再進(jìn)一步說明抽氣模塊100及壓力偵測模塊200的細(xì)部組件組成。
抽氣模塊100具有一真空產(chǎn)生器110、一控制閥門120及一吸嘴130。真空產(chǎn)生器110以氣體管路連接于控制閥門120，控制閥門120再通過氣體管路連接于吸嘴130，以形成一氣體通路，將吸嘴130抵靠于被測物300上并對準(zhǔn)預(yù)留的孔洞310，就可以利用抽氣模塊100來將被測物300內(nèi)部的氣體抽出。
真空產(chǎn)生器110可為氣體泵浦、真空唧筒，用以產(chǎn)生一負(fù)壓來抽取被測物300內(nèi)部的氣體而由一排氣閥門進(jìn)行排氣，當(dāng)被測物300內(nèi)部壓力小于預(yù)定值或是抽氣時(shí)間到達(dá)默認(rèn)值時(shí)，即可停止抽氣。
控制閥門120可為手動(dòng)的切換閥，或是通過外部訊號(hào)控制的電磁閥。其設(shè)置于真空產(chǎn)生器110及吸嘴130之間，使得真空產(chǎn)生器110與被測物300之間可通過控制閥門120的開啟或關(guān)閉，來決定氣體是否可以流通。當(dāng)真空產(chǎn)生器110進(jìn)行抽氣時(shí)，控制閥門120是開啟的，使氣體可由通過，而被真空產(chǎn)生器110抽出。當(dāng)真空產(chǎn)生器110關(guān)閉時(shí)，為了避免外界空氣由真空產(chǎn)生器110中再度進(jìn)到被測物300內(nèi)部，此時(shí)控制閥門120是關(guān)閉的，以切斷真空產(chǎn)生器110與被測物300內(nèi)部的的氣體連動(dòng)，以避免由真空產(chǎn)生器110回流的氣體影響被測物300內(nèi)部的壓力測試結(jié)果。
吸嘴130主要是用來使被測物300快速地與系統(tǒng)的氣體管路連接，以供抽氣。在被測物300的表面，必須預(yù)先開設(shè)孔洞310，以供吸嘴130對準(zhǔn)并抵靠于其上。此一孔洞310可在測試完成后加以密封，也可以在被測物300內(nèi)部對應(yīng)孔洞310的位置預(yù)先貼附一個(gè)單向閥，使氣體可以通過單向閥由被測物300內(nèi)部向外流通，但是外部的氣體、流體無法通過單向閥進(jìn)入被測物300內(nèi)部。
壓力偵測模塊200主要在抽氣作業(yè)完成后，偵測被測物300內(nèi)部壓力，由于此時(shí)被測物300內(nèi)部的壓力小于外界壓力，若被測物300表面有孔隙，被測物300外部的氣體就會(huì)通過該孔隙，進(jìn)入被測物300內(nèi)部，使其內(nèi)部壓力逐漸上升。而這個(gè)壓力隨著時(shí)間上升的速率，就反映了被測物300本身的密封性，也可以由此推論其防水效果。
壓力偵測模塊200包含有一壓力轉(zhuǎn)換器210、壓力表頭220及控制器230。壓力轉(zhuǎn)換器210電性連接于壓力表頭220，再連接至控制器230，傳輸數(shù)據(jù)至壓力表頭220及控制器230。
壓力轉(zhuǎn)換器210以氣體管路連接吸嘴130，因此當(dāng)吸嘴130抵靠于被測物300時(shí)，壓力轉(zhuǎn)換器210就可以通過氣體管路與被測物300內(nèi)部連通，偵測被測物300內(nèi)部的壓力，而產(chǎn)生一壓力數(shù)據(jù)輸出至壓力表頭220及控制器230，使壓力表頭220顯示壓力數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化。而控制器230接收壓力數(shù)據(jù)，可偵測壓力隨時(shí)間的變化，而產(chǎn)生一結(jié)果輸出。
控制器230可為一可程控器(Programmable Logic Controller，PLC)、單芯片甚至是一計(jì)算機(jī)主機(jī)，其可根據(jù)被測物300防水性的要求以及其本身的幾何特性，設(shè)定一壓力變化速率的壓力變化門坎值，當(dāng)壓力隨時(shí)間變化的速率小于壓力變化門坎值時(shí)，代表被測物300的密封性可滿足防水需求，此時(shí)控制器230可輸出一測試成功的結(jié)果訊號(hào)。又當(dāng)壓力隨時(shí)間的變化大于壓力變化門坎值時(shí)，代表被測物300的密封性不符合防水需求，控制器230可輸出一測試失敗的結(jié)果訊號(hào)。
如圖2，所述的結(jié)果訊號(hào)，可以通過一輸出接口240來顯示。此一輸出接口240連接于控制器230。此外，抽氣模塊100的真空產(chǎn)生器110及控制閥門120亦可電連于控制器230來進(jìn)行控制，通過一切換接口來啟動(dòng)測試作業(yè)，或是改變壓力變化門坎值。
當(dāng)控制器230啟動(dòng)抽氣模塊100的真空產(chǎn)生器時(shí)，此時(shí)控制閥門120會(huì)被開啟，此時(shí)控制器230可根據(jù)抽氣模塊100的運(yùn)作狀態(tài)，或是通過壓力轉(zhuǎn)換器210偵測到壓力逐漸下降的訊號(hào)，而將一測試中訊號(hào)至輸出接口，以燈號(hào)或是文字將系統(tǒng)正在執(zhí)行測試作業(yè)的訊息告知使用者。而所述的測試成功的結(jié)果訊號(hào)以及測試失敗的結(jié)果訊號(hào)亦可通過此一輸出接口240來加以輸出顯示。
真空產(chǎn)生器110停止運(yùn)作的時(shí)機(jī)可通過二種方式?jīng)Q定其一設(shè)定一抽氣時(shí)間值，將此一抽氣時(shí)間值設(shè)定于控制器230中，當(dāng)真空產(chǎn)生器110進(jìn)行抽氣的時(shí)間到達(dá)此抽氣時(shí)間值時(shí)，及通過控制器230關(guān)閉真空產(chǎn)生器110，并以控制閥門120切斷真空產(chǎn)生器110與被測物300之間的氣體流通，并以壓力轉(zhuǎn)換器210開始偵測被測物300內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化。亦可設(shè)定一測試壓力值，亦即通過壓力轉(zhuǎn)換器210持續(xù)偵測被測物300內(nèi)部的壓力，當(dāng)壓力小于測試壓力值時(shí)，及停止抽氣并進(jìn)行偵測被測物300內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化。此一測試壓力值系以接近真空為最佳，但理論上只要與外界壓力具備一定的差值(根據(jù)防水需求來設(shè)定)即可。
根據(jù)所述的防水測試系統(tǒng)的系統(tǒng)，本發(fā)明更進(jìn)一步提出一種防水測試方法，用以偵測被測物300的密封性。其先對被測物300進(jìn)行抽氣，使內(nèi)部壓力小于一預(yù)設(shè)的測試壓力值，或是持續(xù)抽氣到達(dá)一測試時(shí)間值，使被測物300內(nèi)部的壓力小于外界的壓力。接著停止抽氣，并偵測被測物300內(nèi)部的壓力。此時(shí)被測物300收到內(nèi)外壓力差的影響，在被測物300外部的空氣會(huì)開始進(jìn)入被測物300中，使其內(nèi)部壓力逐漸上升。在停止抽氣后開始記錄被測物300內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化，產(chǎn)生一結(jié)果輸出。此一壓力變化速率，與被測物300的密閉性有關(guān)，密閉性高者，壓力變化速率低，其防水效果也較佳。密封性低者，壓力變化速率低，其防水效果也較差。因此可依據(jù)防水需求設(shè)定一壓力變化門坎值，來區(qū)隔被測物300是否符合防水需求。
通過本發(fā)明，被測物300并不需要直接以水進(jìn)行測試，即可快速地分辨被測物的防水效果，不需擔(dān)心測試過程水分對產(chǎn)品造成的不良影響。因此在測試產(chǎn)品防水性時(shí)，可直接測試所有完成品的防水性。若是公知技術(shù)中，則僅能對半成品進(jìn)行全面測試，而成品僅能進(jìn)行抽測。
本發(fā)明以所述的實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所為之更動(dòng)與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，而本發(fā)明所界定的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種防水測試系統(tǒng)，用以偵測一被測物的密封性，其特征在于包括有一抽氣模塊，用以產(chǎn)生一負(fù)壓以將該被測物內(nèi)部的氣體抽出，以使該被測物內(nèi)部的壓力小于該被測物外部的壓力；一壓力轉(zhuǎn)換器，以氣體管路連接于該被測物，用以偵測該被測物內(nèi)部的壓力，而產(chǎn)生一壓力數(shù)據(jù)輸出；及一控制器，電性連接于該壓力轉(zhuǎn)換器以接收該壓力數(shù)據(jù)，用以偵測該被測物內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化，而產(chǎn)生一結(jié)果輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該控制器設(shè)定有一壓力變化門坎值，當(dāng)該壓力隨時(shí)間變化的速率小于該壓力變化門坎值時(shí)，該控制器輸出一測試成功的結(jié)果訊號(hào)；當(dāng)該壓力隨時(shí)間的變化大于該壓力變化門坎值時(shí)，該控制器輸出一測試失敗的結(jié)果訊號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于更包含有一輸出接口，用以顯示該控制器輸出的該些結(jié)果訊號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該控制器設(shè)定有一測試壓力值，且該控制器進(jìn)一步電連于該抽氣模塊，其中該控制器用以啟動(dòng)該抽氣模塊，且當(dāng)該被測物內(nèi)部的壓力被該抽氣模塊抽取至小于該測試壓力值時(shí)，該控制器可關(guān)閉該抽氣模塊以停止抽氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該控制器設(shè)定有一抽氣時(shí)間值，且該控制器進(jìn)一步電連于該抽氣模塊，其中該控制器用以啟動(dòng)該抽氣模塊，并在抽氣所經(jīng)過時(shí)間到達(dá)該抽氣時(shí)間值時(shí)，該控制器可關(guān)閉該抽氣模塊以停止抽氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該抽氣模塊包含有一真空產(chǎn)生器，連接于該被測物，用以產(chǎn)生該負(fù)壓以抽取該被測物內(nèi)部的氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該抽氣模塊更包含有一控制閥門，設(shè)置于該真空產(chǎn)生器及該被測物之間，用以在該真空產(chǎn)生器停止運(yùn)作時(shí)，關(guān)閉該被測物與該真空產(chǎn)生器之間的氣體流通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于該抽氣模塊更包含有一吸嘴，用以抵靠于該被測物，以連接該真空產(chǎn)生器及該被測物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水測試系統(tǒng)，其特征在于更包含有一壓力表頭，連接于該壓力轉(zhuǎn)換器，用以實(shí)時(shí)顯示該壓力轉(zhuǎn)換器的偵測結(jié)果。
10.一種防水測試方法，用以偵測一被測物的密封性，其特征在于，包含有下列步驟對一被測物進(jìn)行抽氣，使該被測物內(nèi)部的壓力小于外界的壓力；停止抽氣并偵測該被測物內(nèi)部的壓力；及記錄該被測物內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化，產(chǎn)生一輸出結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的防水測試方法，其特征在于更包含有一步驟，在抽氣時(shí)間到達(dá)一抽氣時(shí)間值后，停止抽氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的防水測試方法，其特征在于更包含有一步驟，在該被測物內(nèi)部的壓力到達(dá)一測試壓力值后，停止抽氣。
全文摘要
一種防水測試系統(tǒng)及方法，用以偵測一被測物的密封性及防水特性，其包括有抽氣模塊、壓力轉(zhuǎn)換器及控制器。抽氣模塊用以產(chǎn)生一負(fù)壓以將被測物內(nèi)部的氣體抽出，使被測物內(nèi)部的壓力小于外部的壓力。壓力轉(zhuǎn)換器用以偵測該被測物內(nèi)部的壓力，而產(chǎn)生一壓力數(shù)據(jù)輸出，以供控制器接收，使控制器偵測被測物內(nèi)部的壓力隨時(shí)間的變化而產(chǎn)生一結(jié)果輸出，通過壓力隨時(shí)間的變化來判斷被測物的密封性及防水特性。
文檔編號(hào)G01M3/26GK101089576SQ200610087508
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者吳勝華, 黃建邦 申請人:臺(tái)灣國際航電股份有限公司