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Prueba de confiabilidad de sello de un sensor de presión MEMS
MARCO VINICIO OLMOS MORALES
ROCIO MONTSERRAT CAMPOS GARCIA
ALFREDO CHAVEZ LUNA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
MEMS
Hermeticidad
Prueba de fuga
Automotive technology
Diesel engines
Hermeticity
Leak test
Este trabajo presenta un método para realizar una Prueba de Fuga no destructiva en un sensor de presión automotriz, concretamente usado en los sistemas de control de emisiones de escape en los motores a diésel de vehículos pesados. El método hace uso del hecho de que el sensor en su interior contiene un elemento de medición de presión basado en tecnología MEMS, inmerso en aceite dentro de una cámara que debería estar aislada con respecto de la atmosfera. Objetivo: Construir un prototipo que demuestre la viabilidad de una prueba de hermeticidad al 100%, para un dispositivo de presión MEMS, que tiene una cámara llenada con aceite, y que se encuentra actualmente en producción en masa, sin efectos perjudiciales sobre la productividad o la calidad. Se hizo una revisión de la literatura para revisar las técnicas de Prueba de Fuga disponibles. Se muestra tanto en el Procedimiento de Investigación como en la sección de Resultados que no existe un método ampliamente utilizado que pueda aplicarse en este caso, principalmente debido a las particularidades de la forma y el tamaño del sensor. Se demuestra en la discusión experimental la viabilidad del método a través de análisis estadístico tanto de la confiabilidad del sistema de medición como de la diferenciación que el método puede hacer entre piezas buenas y malas, validando que estas piezas son buenas o malas a través de pruebas de vida acelerada. Los resultados principales son dos: 1. Se demostró la viabilidad del método usando un prototipo con un acoplamiento mecánico relativamente sencillo, sin usar gases inertes, y con instrumentación ampliamente disponible en el mercado. 2. En el caso particular del sensor del estudio, se pudo demostrar que con un tiempo de prueba de 20 segundos es posible distinguir entre piezas buenas y malas sin riesgo de generar clasificaciones incorrectas. Esto permite la viabilidad de construir una máquina de producción en masa que no requiera una inversión alta dado que solo es necesario probar 5 piezas simultáneamente.
This paper presents a method to perform a non-destructive Leak Test on an automotive pressure sensor, specifically used in exhaust emission control systems in diesel engines of heavy vehicles. The method makes use of the fact that the sensor inside contains a pressure measuring element based on MEMS technology, immersed in oil inside a chamber that should be isolated from the atmosphere. Objective: Build a prototype that demonstrates the feasibility of a 100% hermeticity test, for a MEMS pressure device, which has a chamber filled with oil, and is currently in mass production, without detrimental effects either on productivity or quality. A literature review was made in order to explore the feasibility of any available Leak Test techniques. It is shown both in the Investigation Procedure and in the Results section that there is no widely used method that can be applied in this case, mainly because of to the peculiarities in geometry and size of the sensor. The viability of the method is demonstrated in the Experimental discussion through statistical analysis of both the reliability of the measurement system and the differentiation that the method can make between good and bad pieces, validating that these pieces are good or bad through accelerated life tests. There are two main results: 1. The feasibility of the method was demonstrated using a prototype that has a relatively simple mechanical coupling, without using inert gases, and with instrumentation widely available on the market. 2. In the particular case of the sensor under study, it could be shown that with a test time of 20 seconds it is possible to distinguish between good and bad parts without the risk of generating incorrect classifications. This allows for the feasibility of building a mass production machine that does not require a high investment since it is only necessary to test 5 pieces simultaneously.
CIATEQ, A.C.
2022
Tesis de maestría
Español
Público en general
MOTORES DIESEL
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Aparece en las colecciones: Maestría en Manufactura Avanzada

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