阅读说明：本技术 空气滤清器用滤芯检测装置及方法 (Filter element detection device and method for air filter ) 是由 余振威 余青青 吕心钏 黄文俊 田忠强 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：空气滤清器用滤芯检测装置及方法,包括筒体,所述筒体的内部中线处插入有滤芯,所述筒体与滤芯之间留有通风间隙；所述筒体的内部底部连接有同轴的风机盒,所述风机盒的顶面出风口处安装有同轴的下定位架,所述下定位架贴合置于滤芯的底面,所述筒体的顶部套装有同轴的盖罩,所述盖罩的中心处开设有第一通风孔,所述盖罩的底面设有同轴的上定位架,所述上定位架贴合置于滤芯的顶面；方法为：S1、滤芯制备：S2、滤芯与检测装置装配：S3、滤芯外观检测：S4、滤芯粘接强度检测：S5、取下检测合格的滤芯；本发明通过通风检测可实现滤芯外观检测、滤芯固化以及滤芯粘接强度检测。(The filter element detection device and method for the air filter comprise a cylinder body, wherein a filter element is inserted into the center line of the interior of the cylinder body, and a ventilation gap is reserved between the cylinder body and the filter element; the coaxial fan box is connected to the bottom inside the barrel, a coaxial lower positioning frame is mounted at an air outlet on the top surface of the fan box, the lower positioning frame is attached to the bottom surface of the filter element, a coaxial cover is sleeved on the top of the barrel, a first ventilation hole is formed in the center of the cover, a coaxial upper positioning frame is arranged on the bottom surface of the cover, and the upper positioning frame is attached to the top surface of the filter element; the method comprises the following steps: s1, preparing a filter element: s2, assembling the filter element and the detection device: s3, detecting the appearance of the filter element: s4, detecting the bonding strength of the filter element: s5, taking down the qualified filter element; according to the invention, the appearance detection, filter element solidification and filter element bonding strength detection of the filter element can be realized through ventilation detection.)

空气滤清器用滤芯检测装置及方法

技术领域

本发明属于滤清器加工技术领域，特别涉及空气滤清器用滤芯检测装置及方法。

背景技术

汽车空气过滤器是清除汽车内空气中的微粒杂质的一个物品，汽车空调滤清器能有效减少污染物通过采暖通风和空调系统进入汽车，防止吸入对身体有害的污染物；空气滤清器的主体部分便是滤芯，圆柱芯空气滤芯是由芯轴和缠绕在其外壁的滤纸组装，滤纸之间、滤纸与芯轴之间均是使用胶水粘接固定的；

滤芯在粘接卷制完毕后，需要对滤芯进行外观检测，目前的检测方法是工人用手握住卷芯，通过手感来把握直径是否达标，再将滤芯***到标准套筒中，套筒的内径与滤芯标准直径相同，通过感受***时的顺畅度来二次检测滤芯的直径是否达标；

上述检测方法存在以下问题：1、检测过程全凭手感，需要熟练的工人才可完成，工人培训难度大；2、全凭手感主观意识过大，导致检测存在误差。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了空气滤清器用滤芯检测装置，具体技术方案如下：

空气滤清器用滤芯检测装置，包括筒体，所述筒体的内部中线处***有滤芯，所述筒体与滤芯之间留有通风间隙；

所述筒体的内部底部连接有同轴的风机盒，所述风机盒的顶面出风口处安装有同轴的下定位架，所述下定位架贴合置于滤芯的底面，所述筒体的顶部套装有同轴的盖罩，所述盖罩的中心处开设有第一通风孔，所述盖罩的底面设有同轴的上定位架，所述上定位架贴合置于滤芯的顶面；所述上定位架、下定位架用于上下夹紧固定滤芯；

所述下定位架、上定位架均为镂空框架结构，所述下定位架、通风间隙、上定位架以及第一通风孔之间形成连续的风道，所述上定位架的镂空区域内安装有气体流量检测部件。

进一步的，所述风机盒的顶面设有连接环，所述连接环螺旋装入于筒体的内部底部，所述下定位架固定嵌入于连接环内。

进一步的，所述上定位架与下定位架之间结构相同，所述上定位架包括外环体、内环体以及加强条，所述外环体的内部设有同心的内环体，所述外环体设于盖罩的内壁，所述加强条呈环形阵列分布，所述加强条的一端固定连接内环体、另一端固定连接外环体，相邻所述加强条之间的区域为第二通风孔。

进一步的，所述气体流量检测部件包括第一气体流量计、第二气体流量计，各个所述第二通风孔的内部外圈安装有环形阵列分布的第一气体流量计、内部内圈安装有环形阵列分布的第二气体流量计，所述第一气体流量计与通风间隙相对设置，所述第二气体流量计与滤芯的顶面相对设置。

进一步的，所述气体流量检测部件还包括膜片，所述第一通风孔的内壁设有环状阵列分布的膜片，所述膜片为轻质塑料结构。

进一步的，所述筒体的外壁开设有环形阵列分布的安装孔，每个所述安装孔的内部均嵌入UV灯，所述UV灯沿着筒体的轴线方向延伸。

进一步的，所述第二气体流量计与第一气体流量计之间设有隔罩，隔罩的直径与滤芯的标准直径相同。

空气滤清器用滤芯检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

S1、滤芯制备：

将空气滤纸卷绕在芯轴的外壁，并且在卷绕的过程中，向滤纸上浇注粘接胶，使得滤纸与芯轴粘结固定、各层滤纸之间粘结固定；

卷制所需圈数后，芯轴停止转动，切断多余的滤纸，即可制得滤芯；

S2、滤芯与检测装置装配：

将滤芯***到筒体内，直至滤芯的底端与位于其底部的下定位架插装定位；

将盖罩拧在筒体的顶部，使得滤芯的顶端与位于其顶部的上定位架插装定位；此时，滤芯稳定同轴置于筒体内，滤芯与筒体之间留有通风间隙；

S3、滤芯外观检测：

S3.1、启动滤芯底部的风机盒，风机盒所产生的风速为V₁，风机盒产生的气流由下至上运动，气流在穿过下定位架后，会受到滤芯底面的阻挡，因而气流只可通过通风间隙向上流动，然后气流穿过上定位架，最后通过盖罩中心处的第一通风孔排出；

S3.2、待筒体内的气流通道建设稳定后，启动布设在上定位架通风口外圈处的n个第一气体流量计，各个第一气体流量计记录下所在位置单位时间通过的气体流量；待数值稳定后，关闭各个第一气体流量计和风机盒；在S3.1-S3.2的过程中，气流将滤芯中的胶水吹干，使得滤芯完成固化；

S3.3、将S3.2检测到的各个气体流量数值均与预设的标准单位时间气体流量作差值比较，再判断是否有气体流量数值不在标准单位时间气体流量范围内；

是，则表示滤芯外观不合格，报警提高工人将滤芯转至修整工序；

否，则表示滤芯外观合格，进入S4；

S4、滤芯粘接强度检测：

S4.1、启动滤芯底部的风机盒，风机盒所产生的风速为V₂，V₂为V₁的2-3倍；

S4.2、待筒体内的气流通道建设稳定后，启动布设在上定位架通风口内圈的n个第二气体流量计，各个第二气体流量计记录下所在位置单位时间通过的气体流量；待数值稳定后，关闭各个第二气体流量计和风机盒；

S4.3、将S4.2检测到的各个气体流量数值与预设的滤芯单位时间标准通风量作比对，再判断是否有气体流量数值不在标准通风量范围内；

是，则表示滤芯粘接强度不合格，报警提高工人将滤芯转至修整工序；

否，则表示滤芯粘接强度合格，进入S5；

S5、取下检测合格的滤芯。

进一步的，所述筒体内壁嵌入有UV灯，在S3.1-S3.2的过程中，UV灯会同步工作，对滤芯进行固化处理。

进一步的，所述第一气体流量计、第二气体流量计之间设有隔罩，通风间隙的排出气流和滤芯本体排出的气流会被隔罩分隔开。

本发明的有益效果是：

1、筒体与滤芯之间留出通风间隙，若滤芯的直径过大，则通风间隙变小，通风量减少；若滤芯的直径过小，则通风量增大；若滤芯形状不规则，各处通风量不均匀，局部过大或过小；通过上述原理，即可实现滤芯外观检测；

2、通过增大风速可对滤芯本体的通风量进行检测，以判断粘接处是否松动；在外观检测时，吹出的风还可吹干滤芯中的胶液，实现滤芯固化，无需再单独设置固化工序，可使得粘接强度检测能够连续进行；

3、上定位架、下定位架能够从上部压紧定位滤芯、下方支撑定位滤芯，使得滤芯可稳定置于筒体体，避免滤芯被风吹的偏移，保证检测精度。

附图说明

图1示出了本发明的空气滤清器用滤芯检测装置的结构示意图；

图2示出了本发明的滤芯检测装置分离结构示意图；

图3示出了本发明的上定位架俯视截面结构示意图；

图4示出了本发明的筒体与UV灯连接结构示意图；

图中所示：1、筒体；11、安装孔；12、通风间隙；2、UV灯；3、盖罩；31、第一通风孔；32、膜片；4、上定位架；41、外环体；42、内环体；43、加强条；44、第二通风孔；5、风机盒；51、连接环；6、下定位架；7、第一气体流量计；8、第二气体流量计。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

空气滤清器用滤芯检测装置，包括筒体1，所述筒体1的内部中线处***有滤芯，所述筒体与滤芯之间留有通风间隙12；筒体的内径比滤芯的直径大2-5mm，留出通风间隙12用以便于后续通风量检测，若滤芯的直径过大，则通风间隙变小，通风量减少，若滤芯的直径过小，则通风量增大，若滤芯形状不规则，则各处通风量不均匀，局部过大或过小，通过上述原理，即可实现滤芯外观检测；

所述筒体1的内部底部连接有同轴的风机盒5，风机盒用以产生由下至上的气流，从而实现通风检测，产生的气流可实现外观检测，还可增加风俗实现粘接强度检测，在外观检测的同时还可吹干滤芯中的胶液，实现滤芯固化，从而一个步骤完成三个动作，有效的降低了生产成本、提高了生产效率；

所述风机盒5的顶面出风口处安装有同轴的下定位架6，所述下定位架6贴合置于滤芯的底面，所述筒体1的顶部套装有同轴的盖罩3，所述盖罩3的中心处开设有第一通风孔31，所述盖罩3的底面设有同轴的上定位架4，所述上定位架4贴合置于滤芯的顶面；所述上定位架4、下定位架6用于上下夹紧固定滤芯；通过上定位架4能够从上部压紧定位滤芯、下定位架6能够从下方支撑定位滤芯，使得滤芯可稳定置于筒体体，避免滤芯被风吹的偏移，影响检测精度；

所述下定位架6、上定位架4均为镂空框架结构，所述下定位架6、通风间隙12、上定位架4以及第一通风孔31之间形成连续的风道，镂空框架结构用以保证两个定位架在对滤芯进行支撑定位的同时，气流可正常流通，形成的风道能够实现气流可正常排出，避免堵塞；

所述上定位架6的镂空区域内安装有气体流量检测部件；气体流量检测部件能够检测滤芯上方排出的气体量，从而便于将检测到的通风量与标准通风量作比较，以判断滤芯是否合格。

如图2所示，所述风机盒5的顶面设有连接环51，所述连接环51螺旋装入于筒体1的内部底部，所述下定位架6固定嵌入于连接环51内；利用螺旋装配的方式，可实现风机盒与筒体的快速组装，同时下定位架固定在风机盒的出风口处，也可同时完成后下定位架的固定。

如图3所示，所述上定位架4与下定位架6之间结构相同，所述上定位架4包括外环体41、内环体42以及加强条43，所述外环体41的内部设有同心的内环体42，所述外环体41设于盖罩3的内壁，所述加强条43呈环形阵列分布，所述加强条43的一端固定连接内环体42、另一端固定连接外环体41，相邻所述加强条43之间的区域为第二通风孔44；通过内环体、外环体以及加强条可对滤芯端面进行稳定的支撑定位，结构强度高，大面积的第二通风孔为气体流通区域，可使得气体流通速度更快。

所述气体流量检测部件包括第一气体流量计7、第二气体流量计8，各个所述第二通风孔44的内部外圈安装有环形阵列分布的第一气体流量计7、内部内圈安装有环形阵列分布的第二气体流量计8，所述第一气体流量计7与通风间隙12相对设置，所述第二气体流量计8与滤芯的顶面相对设置；环形分布的第一气体流量计7能够多点采集通风间隙排出的气体量，从而便于根据通风量判断滤芯外观是否达标；第二气体流量计8能够检测滤芯本体的通风量，从而判断滤芯粘接强度，若粘接强度不高，则滤芯会被吹散，使得滤芯顶部的排风量增加，若粘接强度达标，则滤芯不会吹散，第二气体流量计所检测的气体量正常；所检测到的各个数据均会传输至控制主机，主机的内置软件计算后，将结果显示在显示屏上，工人可直观看到；

如图2所示，所述气体流量检测部件还包括膜片32，所述第一通风孔31的内壁设有环状阵列分布的膜片32，所述膜片32为轻质塑料结构；当气体向外流出时，会吹起各个塑料膜片，工人可根据膜片的向上倾角直观的看出风量，可辅助加快检测效率；膜片设置在上定位架的上方，则不会影响到气体流量计的检测精度，膜片与气体流量计互不干扰。

如图4所示，所述筒体1的外壁开设有环形阵列分布的安装孔11，每个所述安装孔11的内部均嵌入UV灯2，所述UV灯2沿着筒体1的轴线方向延伸；环形分布的UV灯可从外部辅助固化胶液，使得制备完成的滤芯，能够在筒体内充分固化，无需再进行其他固化程序。

空气滤清器用滤芯检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

S1、滤芯制备：

将空气滤纸卷绕在芯轴的外壁，并且在卷绕的过程中，向滤纸上浇注粘接胶，使得滤纸与芯轴粘结固定、各层滤纸之间粘结固定；

卷制所需圈数后，芯轴停止转动，切断多余的滤纸，即可制得滤芯；

S2、滤芯与检测装置装配：

将滤芯***到筒体1内，直至滤芯的底端与位于其底部的下定位架6插装定位；在***滤芯前，筒体已完成与风机盒的组装，下定位架置于筒体的内部底部，当***滤芯时，芯轴的底端外伸部分会***到下定位架中心的内环体中，滤纸底面的缠绕面抵触在下定位架的表面，这样可实现对于滤芯的下部预定位；

将盖罩3拧在筒体1的顶部，使得滤芯的顶端与位于其顶部的上定位架4插装定位；此时，滤芯稳定同轴置于筒体1内，滤芯与筒体1之间留有通风间隙12；当滤芯***后，需要对筒体进行封闭，将盖罩螺旋套装在筒体的顶部，同时上定位架也会进入到筒体内，芯轴的顶端外伸部分会***到上定位架的内环体中，滤纸的顶部缠绕面与上定位架的底面贴合抵触，这样便可保证滤芯稳定的置于筒体中线处，不会偏移，保证检测精度；

S3、滤芯外观检测：

S3.1、启动滤芯底部的风机盒5，风机盒5所产生的风速为V₁，风机盒5产生的气流由下至上运动，气流在穿过下定位架4后，会受到滤芯底面的阻挡，因而气流只可通过通风间隙12向上流动，然后气流穿过上定位架6，最后通过盖罩3中心处的第一通风孔31排出；此步骤用以在检测前形成稳定的风道，使得各个检测点单位时间的通风量恒定；并且由于此步骤为外观检测，滤芯刚粘接完，因此无需采用较大的风速，避免刚粘接好的滤芯被吹散；

S3.2、待筒体内的气流通道建设稳定后，启动布设在上定位架4通风口外圈处的4个第一气体流量计7，各个第一气体流量计7记录下所在位置单位时间内通过的气体流量；待数值稳定后，关闭各个第一气体流量计7和风机盒5；在S3.1-S3.2的过程中，气流将滤芯中的胶水吹干，使得滤芯完成固化；气流稳定后，便可通过此步骤检测出各个位置的通风量，以便后续对比判断，并且吹风过程会加快胶液中水的挥发，加快胶水凝固速度，进而使得滤芯在此步骤时即可完成固化，以便后续的粘接强度试验连续进行；

S3.3、将S3.2检测到的各个气体流量数值均与预设的标准单位时间气体流量作差值比较，再判断是否有气体流量数值不在标准单位时间气体流量范围内；

是，则表示滤芯外观不合格，报警提高工人将滤芯转至修整工序；

否，则表示滤芯外观合格，进入S4；

上述步骤通过将各个检测数值与标准数值作比对，若有不在标准范围内的数值，则表示该数值所对应的第一气体流量计检测点处间隙不合规，间隙过大或过小，则整个滤芯的外观尺寸不合格；反之，若全部均在合格范围内，则尺寸合格；标准数值的来源为预试验，工人将标准件放入到筒体内，采用同样的风速试验多次，得到标准单位时间通风量；

S4、滤芯粘接强度检测：

S4.1、启动滤芯底部的风机盒，风机盒所产生的风速为V₂，V₂为V₁的2-3倍；由于滤芯在S3时已经固化完毕，则此步骤可直接检测粘接强度，避免滤芯在实际使用时被吹散；为了检测粘接强度，则需要把风速调至应用环境下的极限风速，以模拟实际环境；

S4.2、待筒体内的气流通道建设稳定后，启动布设在上定位架4通风口内圈的n个第二气体流量计7，各个第二气体流量计7记录下所在位置单位时间通过的气体流量；待数值稳定后，关闭各个第二气体流量计和风机盒；第二气体流量计能够测得滤芯本体由下至上排出的气体量，从而判断滤芯有无松动；

S4.3、将S4.2检测到的各个气体流量数值与预设的滤芯单位时间标准通风量作比对，再判断是否有气体流量数值不在标准通风量范围内；

是，则表示滤芯粘接强度不合格，报警提高工人将滤芯转至修整工序；

否，则表示滤芯粘接强度合格，进入S5；

此步骤通过将第二气体流量仪缩测得数据与标准值比对，若有松动，则滤纸间隙增大，排风量增加，部分数值不在标准范围内；若无变化则滤芯粘接强度达标，全部数据均在标准范围内；同样的，滤芯标准通风量，也是标准件在相同试验环境下，多次试验得到的；

为了避免通风间隙所排出的风干扰滤芯顶部，第二气体流量计与第二气体流量计之间设有隔罩，隔罩的直径与滤芯的标准直径相同，这样隔罩便可避免两个气流在上定位架处交汇，提高检测精度。

S5、取下检测合格的滤芯。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。