壓力變送器溫度一次合格率低的原因及對策

LSⅢ系列壓力變送器的自動化溫度特性設備對變送器進行溫度補償和線性測試,此環節是生產過程的一個重要的步驟,該設備模擬儀表最高+85 ℃,最低-40 ℃的工作環境溫度,持續給壓,連續自動運行,對儀表參數進行線性化補償,設備在一個檢測運行周期內不允許人工干預,及中途暫停。

1、現象
    LSIII系列壓力變送器投產以來,溫度一次合格率始終維持在63%附近,與企業技術指標規定的95%差距較大。一次合格率63%,太低,重復測試次數增加到2～3次,引起人工、生產資料、設備臺班增加,生產成本加大。對某個月份生產的LSIII系列壓力變送器,溫度一次不合格項進行了數據分類統計,并做出了調查表。

    從表1可以看出“: 低溫泄漏”占全部不合格項的78%,因此得出結論:要提高溫度一次合格率,必須消除最大不合格項, 即“低溫泄漏”。

2 原因
2.1 原因分析
    針對“ 低溫泄漏率高”的問題,從“ 人、機、料、法、環、測”六個方面找出13條影響因素,其中“末端因素”9條,并做“末端因素原因確認表”。

2.2 原因確認
    原因一“設備檢測接口O形圈尺寸不合理”的核實:通過觀察測試發現,壓力變送器在夾具內裝夾就位后,密封狀況正常,但測試箱內溫度運行至0℃ 以下后,由于低溫收縮,密封環尺寸發生變化,導致接口處的密封環受壓減小,壓縮變形不足,密封失效最終引起“低溫泄漏”的發生。
    原因二“ 設備檢測接口O形圈選材不當”的核實:壓力變送器在溫度測試過程中經受的最低溫度為- 40℃ ,并且會恒溫近40 min,小組發現低溫下恒溫過程中泄漏報警較多,往往一次循環后,甚至一次循環未結束,多臺儀表與設備接口密封即發生泄漏,測試了10件O形圈在-40 ℃時的耐低溫時間,發現密封圈低溫下老化較快,耐低溫特性差。

3 解決辦法
3.1 解決辦法一實施
    用增大O形圈截面直徑來改變O形圈原有尺寸,以吸收、抵消密封環在低溫環境下的收縮引起的尺寸減小,保證其受壓變形充分,滿足低溫密封需求。經試驗:截面直徑由原來Ф2增大到Ф3即可降低泄漏率,如果截面直徑繼續增大,泄漏情況沒有明顯改善,因此選用截面直徑為Ф3的O形圈。但密封環截面直徑增大后,重量增加,O形圈易脫落,給安裝帶來不便。為了增加O形圈與密封槽的接觸面,通過優化設計,采用截面為正方形,厚度、寬度尺寸均為3 mm的密封環。

3.2 解決辦法二實施
   通過設備備件表得知原有O形圈材料的主要成分為丁腈橡膠,在此基礎上對比尋找更合適、更耐低溫的橡膠牌號。經查找資料,選擇了耐低溫性能好的N7009AA丁腈橡膠作為原料,按設計圖紙、外協加工,并投入生產。

4 效果
   為了驗證實際效果,對應用改進后的O形圈,進行了一個月的試生產,對200臺壓力變送器進行溫度測試,溫度一次合格率為98%,取得了良好的效果。為了確認對策實施的最終成功,隨后進行了為期3個月的鞏固生產,合格率也始終穩定在95%以上。