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泄漏测试理论知识


各种泄漏测试法介绍:



泄漏判断法

自动化

测试能力

可信度

耐久性

通用性

经济性

浸水目测气泡法

×

×

不同气体测试法

×

流量测试法

  ○

×

压力测试法

差压测试法

变形测试法

×

×;不好 △;不大好 ○;好 ◎;特别好
1、差压式:

测试精度不随测试压力的变化而改变

2、直压式:

测试精度随着测试压力的提高仪器误差越大仪器的测试精度相应降低

测试举例:
以测试压力为3公斤,3秒钟测试时间判断规格为500Pa为例:
直压式:如果仪器的精度为所选量程4%,要满足测试压力3公斤仪器量程要选4公斤的测试量程仪器,则仪器自身的系统误差为4% * 400KPa=16KPa=16000Pa.即如果判读规格小于16000Pa所测试值就不能确定该测试结果是真实泄露量还是系统误差值。
差压式:比如差压传感器的最小分辨率为1Pa无论你的测试压力是多少压力下降只要超过1Pa,仪器都能准确测试出。
充气、平衡
等效内容积和泄漏量的计算公式
Q :泄漏量(mL/min) ΔP:差压(Pa)
Ve:等效内容积(mL) T:检出时间(s)
Ve:等效内容积(mL)
Vw:被测物和配管的容积(mL)
Vt:测试仪的内容积(mL) Vt = 9mL
Ks:因压力引起的传感器的容积变化率(mL/kPa)
Kw:因压力引起的被测物的容积变化率
P:测试压(kPa)
智能空气回路的传感器组件
潮湿工件充气后内腔压力变化
检漏仪各个行程的概要
加压行程
加压行程是压缩气体封入工件内进入平衡前的行程,一般无法使气体的温度稳定下来。为了实现快速加压后进入平衡行程(稳定行程),一般在短时间内进行重复性好的加压。
特别是为了达到短时间内加压的目的,采用2段加压(1段的压力比测试压高,2段的压力比测试压低)。但是1段的压力、时间若有变动,加压时间会变化反而更不稳定,需注意。(2段加压方式・・・也称为涡轮加压・・・毫无使气体稳定的作用) 因为加压的目的使工件内产生内力,所以根据工件的形状,对容易变形的工件采取不同的加压方式,形状安定的时间也会随之变化。
为了减少变形的影响,反复加压一排气后,再加压迅速达到形状安定。
加压行程中若工件内部会变形,加压方式不同,变形的程度也不同,所以并非快速加压是合理的。对于不同的工件加压方法需要琢磨
平衡(安定)行程
平衡行程是使加压后的气体温度稳定的行程。气体平衡(稳定)过程中,随着气体分子和工件内表面的碰撞,气体温度逐渐与工件温度趋于相等。检漏仪的稳定时间(DL2+平衡时间)就是起到此作用,与工件的安定系数有关的就是此行程。
工件的形状、材质、测试压、以及所要求的检测精度的不同,稳定时间也不同。为了确保安定系数原则上通过实验来决定合适的时间。
检出行程
检出行程是测出因泄漏引起的差压变化,要去除泄漏以外的误差要素诸如断热变化、变形影响等,如果每次测试的重复性好,那么可采用标准器误差补正功能等从电气上去除这些误差。如果没有重复性那么对整个测试方法需要另行探讨。
(注解:标准器误差修正检漏仪:在电气上对断热变化的影响进行补正的方法,通常在标准器侧求出工件侧的断热变化的特性进行补正,电气上的补正无需标准件的管理。)
夹紧、密封方法
加压后的夹具内如果有内漏,比如工件内有裂缝,加压后内压不稳定而且测试值无重复性,特别是有螺钉的下孔,“O”形圈的槽时容易发生内漏。设备制做完成后很难发现这些现象,所以在设计阶段就应改善方案。
对于密封方法,使用平面密封垫时必须将其面降到最小限度,不需要的部分切除,在机械上减少变形要素。
测试品确认事项
密封的开口部及密封位置
→构思实际使用时的状态
・测试时的温度
→测试时若有温度变化会产生测试误差
・泄漏点
→从测试品的哪个部位出现了泄漏
・变形
→测试品在受压状态下是否产生了变形
・内漏的可能性
→是否在测试品内部的某处向内部的另一处有泄漏
密封夹具制作上的注意事项
外部泄漏和内部泄漏
除了密封夹具的外泄漏,还应尽量防止内泄漏。
测试品的内容积
内容积越小,越能在较短的时间内获得高精度的泄漏测试。因此尽可能往测试品内部添加填充物。
泄漏测试中密封垫的微小变形
夹紧后的密封垫状态的变动会引起内压的变化,从而对测试结果产生较大的影响。
O形密封圈 采用受内压时O形密封圈不向外侧膨胀的沟槽设计。(图)
平密封垫 很难防止夹紧后的密封垫不变形。在夹具或汽缸的端面设置挡块比较有效。(图)
与浸水目测检査夹具并用时
有时浸过水的测试品或夹具因温度的变化会暂时影响泄漏测试精度。
在1台装置中使用多台测试仪时 应使每个测试品的夹紧机构互不干扰,能独立工作。
同时测试多个独立部分的泄漏时
应防止排气干扰
测试品产生变形时 使用防止变形的挡块。
测试品及标准品的配管
外部泄漏和内部泄漏
<推荐>
・使用压力膨胀少的硬质尼龙管
・外套嵌入式接头
・测试品、标准品采用同样的配管
・为了在短时间的测试中不产生移动,应尽量固定配管。
<不推荐>
・用铜管、钢管做配管
→很容易受到周围温度的影响
・快插式接头
→受到内部O型圈变形的影响
测试品及标准品的配管
测试设备设置场所的环境
设置场所的温度变化
A 避开直射日光。
B 避开开门关门引起的风。
C 避开空调风。
在万不得已时用屏风把设备的一部分围起来比较有效。
测试品的温度变化
D 加热或冷却后的测试品、焊接或洗浄后的测试品。
E 测试前放在与夹具温度不同的场所的测试品
测试品温度稳定之前,不可能得到高精度的测试结果。
空气源的注意事项
1.空气源供给的空气必须是清洁干燥的。若测试仪器内有水、油混入时,会引起差压传感器发生故障.为了彻底防止水、油的混入,建议安装油雾分离器或空气干燥器作为前置过滤器。
2.不要让配管内产生水珠凝结现象。若配管设置在空调的排风口,容易因温差产生水珠凝结现象。
3.空气源的稳定性影响测试精度。将流量大的、调整过的、比测试压高的空气供给调压阀,这样可提高测试的稳定性。
维护保养・解除故障
毎天的检查项目
上班后开始检查的5分钟以前请接通电源。
过滤器的检查 (刚上班时的检查)排除残水并检查过滤器的污垢。检查排气口有无附带着水、油。
气源中的水、油或其他的汚物是引起故障的原因。若有汚物残留,作为预过滤应增加一个油雾分离器,以防止水、油浸入。水、油浸入测漏仪时要清洁空气回路,更换差压传感器。
测试压的确认 (刚上班时的检查)确认压力表指示值为正确的测试压。
设定值的确认 (刚上班时的检查)确认频道号码、泄漏极限(测试画面上的LIMIT值)。
NG判断操作的检查使用泄漏标准器或泄漏工件进行泄漏测试。
毎月的检查项目
过滤器的检查
设定值和测试压的确认
关闭工件和标准品的断流阀,确认测漏仪単体有无泄漏
测试压传感器(PS)零点偏移的检查
毎年或每半年的检查项目
过滤器的检查
设定值和测试压的确认
确认测漏仪単体有无泄漏
差压传感器(DPS)零点偏移的检查
差压传感器(DPS)感度的检查
测试压(PS) 零点偏移的检查
测试压(PS)感度的检查
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