氣密檢漏儀技術培訓20130216

1、氣密檢漏儀原理及簡介氣密檢漏儀原理及簡介科技研發(fā)科技研發(fā) 段俊偉段俊偉內容概要：內容概要：一、基礎知識 二、應用舉例三、原理介紹 四、技術指標五、常見問題 一、基礎知識u 氣檢的幾種壓力u 氣檢的單位u 泄漏的機理u 氣檢的四要素u 泄漏的單位及換算u 氣檢的原理公式u 幾種檢測原理介紹u 幾種檢測方法比較一、基礎知識1、氣檢的幾種壓力關系：正壓、負壓、標準大氣壓、絕對壓力、絕對真空。2 2、壓力的兩種表示方法：、壓力的兩種表示方法：、以標準大氣壓為基準的壓力稱為相對壓力或表壓：正壓與負壓；、以絕對真空為基準的壓力稱為絕對壓力。一、基礎知識3、氣檢壓力的單位有多種表達方式：最常用的是kPa、M

2、Pa、bar、torr、kg/cm24、常用壓力單位換算關系如下：1atm = 1bar = 100kPa = 0.1MPa = 1kg/cm25、泄漏的機理泄漏出現(xiàn)在物質組織疏松、裂紋、裂隙、應力集中、彎曲、可拆卸等部件中，大多數(shù)是由于加工不合理、結構不合理、安裝不合理等因素造成的。一般根據(jù)工件具體的應用環(huán)境或狀態(tài)給出一個允許的泄漏值，小于該值為合格，大于則不合格。一、基礎知識6、物理泄漏1）硬傷 2）內傷圖（1）顯示是硬傷示意圖，在水檢中能看到氣泡，對應氣檢中差壓值P,圖（2）顯示是內傷示意圖，這種孔不是通孔，在水中看不到氣泡，水檢檢不出來，但是它的壁很薄，并且內容積是變化的，這種只能用氣

3、檢來檢。 圖（1） 圖（2）一、基礎知識7、氣檢的四要素1）測試壓力 2）內容積 3）漏率 4）節(jié)拍 8、泄漏的單位及單位間的換算1）Pa。m3/s 2）ml/min(cc/min) 3)Pa/s注：注：atm.mL/min atm.mL/min 或者或者mL/minmL/min表示表示1 1分鐘之內，泄漏到大氣中的空氣體積，通常省略分鐘之內，泄漏到大氣中的空氣體積，通常省略atm.atm.9、單位間的換算公式1 ml/min=1.6x10-3Pa.m3/s 1Pa.m3/s=600 mL/min560/ min1.013 10P VeQmLt一、基礎知識10、氣檢的原理及公式1）同種氣體在不

4、同的測試壓力下，泄漏量可根據(jù)下述公式求出P1：變化前的測試壓；P2：變化后的測試壓；Q1：變化前的泄漏量；Q2：變化后的泄漏量；一、基礎知識10、氣檢的原理及公式2）氣體與液體的泄漏量比較 一般情況下，氣體和液體（水、油）的泄漏量是根據(jù)哈根泊蕭葉法則，由粘度和壓力來決定。但是，泄漏孔必須是表面平滑的圓管?，F(xiàn)實中，泄漏孔通常是因內表面缺險或焊接不良而造成凹凸不平的粗糙表面。此時，理論公式已不適合氣體和液體的關系。對于微小漏孔，即使氣體會泄漏，液體不一定會泄漏。對于許多微小漏孔，氣體和液體的泄漏量之比往往大于理論值。這是因為液體在泄漏孔內側發(fā)生張力，增大了流量抵抗。注：因異物混入的原因，有時無法求

5、得氣體和液體的泄漏量相對關系。曾經(jīng)發(fā)生過液體注：因異物混入的原因，有時無法求得氣體和液體的泄漏量相對關系。曾經(jīng)發(fā)生過液體泄漏的泄漏孔經(jīng)行氣體測試時，泄漏量會變小或消失。因此，在泄漏量的比較試驗泄漏的泄漏孔經(jīng)行氣體測試時，泄漏量會變小或消失。因此，在泄漏量的比較試驗中，一定要先進行氣體的泄漏測試。中，一定要先進行氣體的泄漏測試。q 3) 在一定的溫度條件下，氣體的壓力與氣體的體積乘積是一定的，即： PV = 定值如右圖所示，當閥門關閉的時候，左邊為一個無泄漏的密閉容器，此時的壓力是P，容積為V，當閥門打開后，左邊的氣體泄漏到右邊一個小容器后，右邊容器的體積為V,因為泄漏，壓力下降P，根據(jù)以上波瑪

6、定律PV = (P-P)(V+V)轉換后： 當V很小時，以上計算用相對壓力表示為：VPPV3(100) 10 ()VPPpaV PVPVV 二、應用舉例1、內容積為330mL的工件，充入900KPa的氣壓，水檢一分鐘冒三個泡，直徑為4mm,漏率是多少pa/s泄漏內容積： 根據(jù)公式，計算如下：換算成每秒：318/60 = 5.3pa/s,所以完全能用差壓來檢。3324321010.5 103VmL 23310.5 10(100) 10(100900) 10318330VPPpaV三、原理介紹1、氣檢的三種形式1）差壓 2）直壓 3）流量2、差壓檢測的原理右圖是差壓檢測的原理示意圖，首先將V1、V

7、2、V3打開，V4關閉，從氣源端向標準端與被測端同時充入相同壓力的壓縮空氣。其次是將V1關閉，V2、V3保持打開，此時被測端與標準端像是一只密閉容器，這個密閉容器內的氣體經(jīng)過一段時間的平衡后,關閉V2與V3，此時的被測端與標準端被封隔成兩個獨立的氣室，兩個獨立的氣室內氣體再經(jīng)過一段時間的平衡后，差壓傳感器也將進入平衡狀態(tài)，接下來進入檢測階段它是對被測端與標準端兩端壓力進行比較，并給出相應的差壓值及合格與不合格信號。3、差壓檢測的分類：1)正壓測試：施加正壓進行測試。測試對象為在使用中內部壓力高于標準大氣壓的被測物以及內部使用液體的被測物。優(yōu)點：由于被測物內部測試壓力大，檢測能力提高，且將被測物

8、沉水測試時可以通過目測氣泡，查出泄漏的具體位置。缺點：很容易受到溫度變化，形變等引起的壓力變化影響。對應檢漏儀型號：CH050、CH500、CH900、CH4000。2）負壓測試：抽真空進行負壓測試。測試對象為在負壓下實際使用的被測物。優(yōu)點：不易受溫度變化的影響。缺點：和正壓相比，測試壓力范圍受到限制，而且相同孔徑下發(fā)生的泄漏量小。易受水油產(chǎn)生的蒸汽壓影響。無法確定泄漏的部位。對應檢漏儀型號：VH90A、VH90B.3)背壓測試a）測試對象在負壓下實際使用的被測物，被測物內部抽真空，被測物外部加背壓罩，在被測物與背壓罩之間加正壓，差壓式氣密檢漏儀檢測接口連接至被測物；b）測試對象在正壓下實際使

9、用的被測物，被測物內部加正壓，被測物外部加背壓罩。在背壓罩與被測物之間抽真空，差壓式氣密檢漏儀檢測接口連接至背壓罩。優(yōu)點：檢測時，不易受溫度變化影響；缺點：必須根據(jù)工件外形設計背壓罩，背壓罩不易密封。對應檢漏儀型號：VH90A型差壓式氣密檢漏儀4）減小體積測試測試對象為內容積比較大的工件，在被測物內部增加填充裝置，減小被測物內容積。若被測物有泄漏，因被測物內部填充后，單位時間內被測物內壓力降增大，檢測靈敏度提高。缺點：必須根據(jù)被測物內部結構設計填充裝置。三、原理介紹3、直壓檢測的原理右圖為直壓檢測的原理示意圖，首先將V1打開，V2關閉，向被測工件內充入一定壓力的測試壓源（壓縮空氣或氮氣等），然

10、后將V1關閉，等待工件內的氣體壓力平衡，接下來進入檢測狀態(tài)，即在一定的時間內，通過壓力傳感器檢測壓力的變化，判斷被測工件是否合格。檢測完畢，V2閥打開，對被測工件放氣。三、原理介紹4、流量檢測的原理右圖為流量檢測的原理示意圖，剛開始充氣時，V1打開，V2、V3關閉，當壓力傳感器達到額定的數(shù)值時V1關閉、V2打開，Q顯示流量檢測情況。四、技術指標測試壓力范圍力范圍測試壓力范圍力范圍加壓時間加壓時間( s )( s )平衡時間平衡時間 ( s )( s )測試時間測試時間 ( s )( s )真空：低于1105Pa（100kPa0kPa）微壓：1105Pa1.5105Pa（0kPa50kPa） 低

11、壓：1.5105Pa3105Pa（50kPa200kPa） 中壓：3105Pa8105Pa（200kPa700kPa） 高壓：高于8105Pa（700kPa）10510括號中為表壓壓力1、國標中測試節(jié)拍表 ( 1 )四、技術指標2、氣密性要求測試壓力范圍測試壓力范圍泄漏產(chǎn)生的壓力差泄漏產(chǎn)生的壓力差真空：低于1105Pa（100kPa0kPa）微壓：1105Pa1.5105Pa（0kPa50kPa） 低壓：1.5105Pa3105Pa（50kPa200kPa） 中壓：3105Pa8105Pa（200kPa700kPa） 5 Pa高壓：高于8105Pa（700kPa）20 Pa注：括號中為表壓壓力

12、表 （ 2 ）3、基本參數(shù)項目項目最大允許誤差最大允許誤差穩(wěn)定性穩(wěn)定性測試壓力傳感器測試壓力傳感器誤差誤差差壓傳感器誤差差壓傳感器誤差基本參數(shù)522（相對于滿量程）1（相對于滿量程）表 （ 3 ）四、技術指標1、氣密性一般檢漏儀，將兩個球閥關閉，設置加壓時間10秒、平衡時間5秒、檢測時間10秒,將氣源調至檢漏儀允許的最大測試壓力，啟動檢測，觀察檢漏儀顯示值，泄漏產(chǎn)生的壓力差應滿足以上表（2）中氣密性要求，中低壓5pa,高壓20pa。2、零點漂移將檢漏儀被測物與基準物側氣路對大氣開放。讀出檢漏儀差壓傳感器零點輸出值。在30min內觀察差壓傳感器零點的變化量，差壓傳感器的零點顯示值應不超過滿量程的

13、1%，漂移量應不超過滿量程的1%。3、檢漏儀最大允許誤差1）檢漏儀漏率平均測量值 其中Q1、Q2、Q3分別為檢漏儀漏率第一次測量值、檢漏儀漏率第二次測量值、檢漏儀漏率第三次測量值，單位為帕立方米每秒(Pa. .m3/s)或標準大氣壓立方厘米每分鐘（atm. .cm3/min）1233QQQQ四、技術指標2) 最大允許誤差其中為最大允許誤差，QSN流量計測量值，單位為帕立方米每秒（Pa. .m3/s）或標準大氣壓立方厘米每分鐘（atm. .cm3/min）4、檢漏儀穩(wěn)定性r為穩(wěn)定性。Qmax為Q1、Q2、Q3中最大值，Qmin為Q1、Q2、Q3中最小值，QSN為流量計測量值，單位為帕立方米每秒（

14、Pa. .m3/s）或標準大氣壓立方厘米每分鐘（atm. .cm3/min）1 0 0 %S NS NQQQ100%M A XM INrSNQQQ四、技術標準5、測試壓力傳感器誤差1）將壓力計與檢漏儀氣源連接，按照測試壓力傳感器量程選擇四個試驗點：Pmax、0.75Pmax、0.5Pmax、0.25Pmax,分別調整氣源壓力到各試驗點，每點實驗一次。2）各實驗點誤差 （i=1,2,3,4）式中：gi為測試壓力傳感器各實驗點誤差，Pi為檢漏儀第i個壓力顯示值,單位為kPa，PSN為壓力計顯示值,單位為kPa，PFS為測試壓力傳感器滿量程，單位為kPa。3)測試壓力傳感器誤差： （i=1,2,3,

15、4）100%iSNgiFSPPPmaxgigi 四、技術指標6、差壓傳感器誤差1)將差壓計、容積校正器與檢漏儀差壓傳感器一側連接，操作檢漏儀將兩個平衡閥關閉。按照差壓傳感器量程選擇四個試驗點：Pmax、0.75Pmax、0.5Pmax、0.25Pmax，使用容積校正器分別調整差壓到各試驗點，每點試驗一次。再將差壓計、容積校正器與檢漏儀差壓傳感器另一側連接，使用容積校正器分別調整差壓到各試驗點，每點試驗一次。2)各試驗點誤差 各試驗點誤差按照下面公式計算。di差壓傳感器各試驗點誤差；Pi檢漏儀第i個差壓顯示值，單位為帕（Pa）；PSN差壓計顯示值，單位為帕（Pa）；PFS差壓傳感器滿量程，單位為帕（Pa）。100%iSNdiFSPPP3)差壓傳感器誤差按照下面公式計算差壓傳感器誤差。差壓傳感器誤差應符合表（3）