氣密檢漏儀技術(shù)培訓(xùn)20130216

1、氣密檢漏儀原理及簡(jiǎn)介氣密檢漏儀原理及簡(jiǎn)介科技研發(fā)科技研發(fā) 段俊偉段俊偉內(nèi)容概要：內(nèi)容概要：一、基礎(chǔ)知識(shí) 二、應(yīng)用舉例三、原理介紹 四、技術(shù)指標(biāo)五、常見問題 一、基礎(chǔ)知識(shí)u 氣檢的幾種壓力u 氣檢的單位u 泄漏的機(jī)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(cè)原理介紹u 幾種檢測(cè)方法比較一、基礎(chǔ)知識(shí)1、氣檢的幾種壓力關(guān)系：正壓、負(fù)壓、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、絕對(duì)壓力、絕對(duì)真空。2 2、壓力的兩種表示方法：、壓力的兩種表示方法：、以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為基準(zhǔn)的壓力稱為相對(duì)壓力或表壓：正壓與負(fù)壓；、以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)的壓力稱為絕對(duì)壓力。一、基礎(chǔ)知識(shí)3、氣檢壓力的單位有多種表達(dá)方式：最常用的是kPa、M

2、Pa、bar、torr、kg/cm24、常用壓力單位換算關(guān)系如下：1atm = 1bar = 100kPa = 0.1MPa = 1kg/cm25、泄漏的機(jī)理泄漏出現(xiàn)在物質(zhì)組織疏松、裂紋、裂隙、應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)用環(huán)境或狀態(tài)給出一個(gè)允許的泄漏值，小于該值為合格，大于則不合格。一、基礎(chǔ)知識(shí)6、物理泄漏1）硬傷 2）內(nèi)傷圖（1）顯示是硬傷示意圖，在水檢中能看到氣泡，對(duì)應(yīng)氣檢中差壓值P,圖（2）顯示是內(nèi)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(nèi)容積是變化的，這種只能用氣

3、檢來檢。 圖（1） 圖（2）一、基礎(chǔ)知識(shí)7、氣檢的四要素1）測(cè)試壓力 2）內(nèi)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(nèi)，泄漏到大氣中的空氣體積，通常省略分鐘之內(nèi)，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(chǔ)知識(shí)10、氣檢的原理及公式1）同種氣體在不

4、同的測(cè)試壓力下，泄漏量可根據(jù)下述公式求出P1：變化前的測(cè)試壓；P2：變化后的測(cè)試壓；Q1：變化前的泄漏量；Q2：變化后的泄漏量；一、基礎(chǔ)知識(shí)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。現(xiàn)實(shí)中，泄漏孔通常是因內(nèi)表面缺險(xiǎn)或焊接不良而造成凹凸不平的粗糙表面。此時(shí)，理論公式已不適合氣體和液體的關(guān)系。對(duì)于微小漏孔，即使氣體會(huì)泄漏，液體不一定會(huì)泄漏。對(duì)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?yàn)橐后w在泄漏孔內(nèi)側(cè)發(fā)生張力，增大了流量抵抗。注：因異物混入的原因，有時(shí)無法求

5、得氣體和液體的泄漏量相對(duì)關(guān)系。曾經(jīng)發(fā)生過液體注：因異物混入的原因，有時(shí)無法求得氣體和液體的泄漏量相對(duì)關(guān)系。曾經(jīng)發(fā)生過液體泄漏的泄漏孔經(jīng)行氣體測(cè)試時(shí)，泄漏量會(huì)變小或消失。因此，在泄漏量的比較試驗(yàn)泄漏的泄漏孔經(jīng)行氣體測(cè)試時(shí)，泄漏量會(huì)變小或消失。因此，在泄漏量的比較試驗(yàn)中，一定要先進(jìn)行氣體的泄漏測(cè)試。中，一定要先進(jìn)行氣體的泄漏測(cè)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(dāng)閥門關(guān)閉的時(shí)候，左邊為一個(gè)無泄漏的密閉容器，此時(shí)的壓力是P，容積為V，當(dāng)閥門打開后，左邊的氣體泄漏到右邊一個(gè)小容器后，右邊容器的體積為V,因?yàn)樾孤?，壓力下降P，根據(jù)以上波瑪

6、定律PV = (P-P)(V+V)轉(zhuǎn)換后： 當(dāng)V很小時(shí)，以上計(jì)算用相對(duì)壓力表示為：VPPV3(100) 10 ()VPPpaV PVPVV 二、應(yīng)用舉例1、內(nèi)容積為330mL的工件，充入900KPa的氣壓，水檢一分鐘冒三個(gè)泡，直徑為4mm,漏率是多少pa/s泄漏內(nèi)容積： 根據(jù)公式，計(jì)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(cè)的原理右圖是差壓檢測(cè)的原理示意圖，首先將V1、V

7、2、V3打開，V4關(guān)閉，從氣源端向標(biāo)準(zhǔn)端與被測(cè)端同時(shí)充入相同壓力的壓縮空氣。其次是將V1關(guān)閉，V2、V3保持打開，此時(shí)被測(cè)端與標(biāo)準(zhǔn)端像是一只密閉容器，這個(gè)密閉容器內(nèi)的氣體經(jīng)過一段時(shí)間的平衡后,關(guān)閉V2與V3，此時(shí)的被測(cè)端與標(biāo)準(zhǔn)端被封隔成兩個(gè)獨(dú)立的氣室，兩個(gè)獨(dú)立的氣室內(nèi)氣體再經(jīng)過一段時(shí)間的平衡后，差壓傳感器也將進(jìn)入平衡狀態(tài)，接下來進(jìn)入檢測(cè)階段它是對(duì)被測(cè)端與標(biāo)準(zhǔn)端兩端壓力進(jìn)行比較，并給出相應(yīng)的差壓值及合格與不合格信號(hào)。3、差壓檢測(cè)的分類：1)正壓測(cè)試：施加正壓進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試對(duì)象為在使用中內(nèi)部壓力高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的被測(cè)物以及內(nèi)部使用液體的被測(cè)物。優(yōu)點(diǎn)：由于被測(cè)物內(nèi)部測(cè)試壓力大，檢測(cè)能力提高，且將被測(cè)物

8、沉水測(cè)試時(shí)可以通過目測(cè)氣泡，查出泄漏的具體位置。缺點(diǎn)：很容易受到溫度變化，形變等引起的壓力變化影響。對(duì)應(yīng)檢漏儀型號(hào)：CH050、CH500、CH900、CH4000。2）負(fù)壓測(cè)試：抽真空進(jìn)行負(fù)壓測(cè)試。測(cè)試對(duì)象為在負(fù)壓下實(shí)際使用的被測(cè)物。優(yōu)點(diǎn)：不易受溫度變化的影響。缺點(diǎn)：和正壓相比，測(cè)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(duì)應(yīng)檢漏儀型號(hào)：VH90A、VH90B.3)背壓測(cè)試a）測(cè)試對(duì)象在負(fù)壓下實(shí)際使用的被測(cè)物，被測(cè)物內(nèi)部抽真空，被測(cè)物外部加背壓罩，在被測(cè)物與背壓罩之間加正壓，差壓式氣密檢漏儀檢測(cè)接口連接至被測(cè)物；b）測(cè)試對(duì)象在正壓下實(shí)際使

9、用的被測(cè)物，被測(cè)物內(nèi)部加正壓，被測(cè)物外部加背壓罩。在背壓罩與被測(cè)物之間抽真空，差壓式氣密檢漏儀檢測(cè)接口連接至背壓罩。優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)時(shí)，不易受溫度變化影響；缺點(diǎn)：必須根據(jù)工件外形設(shè)計(jì)背壓罩，背壓罩不易密封。對(duì)應(yīng)檢漏儀型號(hào)：VH90A型差壓式氣密檢漏儀4）減小體積測(cè)試測(cè)試對(duì)象為內(nèi)容積比較大的工件，在被測(cè)物內(nèi)部增加填充裝置，減小被測(cè)物內(nèi)容積。若被測(cè)物有泄漏，因被測(cè)物內(nèi)部填充后，單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)物內(nèi)壓力降增大，檢測(cè)靈敏度提高。缺點(diǎn)：必須根據(jù)被測(cè)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)填充裝置。三、原理介紹3、直壓檢測(cè)的原理右圖為直壓檢測(cè)的原理示意圖，首先將V1打開，V2關(guān)閉，向被測(cè)工件內(nèi)充入一定壓力的測(cè)試壓源（壓縮空氣或氮?dú)獾龋?，?/p>

10、后將V1關(guān)閉，等待工件內(nèi)的氣體壓力平衡，接下來進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，即在一定的時(shí)間內(nèi)，通過壓力傳感器檢測(cè)壓力的變化，判斷被測(cè)工件是否合格。檢測(cè)完畢，V2閥打開，對(duì)被測(cè)工件放氣。三、原理介紹4、流量檢測(cè)的原理右圖為流量檢測(cè)的原理示意圖，剛開始充氣時(shí)，V1打開，V2、V3關(guān)閉，當(dāng)壓力傳感器達(dá)到額定的數(shù)值時(shí)V1關(guān)閉、V2打開，Q顯示流量檢測(cè)情況。四、技術(shù)指標(biāo)測(cè)試壓力范圍力范圍測(cè)試壓力范圍力范圍加壓時(shí)間加壓時(shí)間( s )( s )平衡時(shí)間平衡時(shí)間 ( s )( s )測(cè)試時(shí)間測(cè)試時(shí)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(hào)中為表壓壓力1、國(guó)標(biāo)中測(cè)試節(jié)拍表 ( 1 )四、技術(shù)指標(biāo)2、氣密性要求測(cè)試壓力范圍測(cè)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(hào)中為表壓壓力

12、表 （ 2 ）3、基本參數(shù)項(xiàng)目項(xiàng)目最大允許誤差最大允許誤差穩(wěn)定性穩(wěn)定性測(cè)試壓力傳感器測(cè)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(duì)于滿量程）1（相對(duì)于滿量程）表 （ 3 ）四、技術(shù)指標(biāo)1、氣密性一般檢漏儀，將兩個(gè)球閥關(guān)閉，設(shè)置加壓時(shí)間10秒、平衡時(shí)間5秒、檢測(cè)時(shí)間10秒,將氣源調(diào)至檢漏儀允許的最大測(cè)試壓力，啟動(dòng)檢測(cè)，觀察檢漏儀顯示值，泄漏產(chǎn)生的壓力差應(yīng)滿足以上表（2）中氣密性要求，中低壓5pa,高壓20pa。2、零點(diǎn)漂移將檢漏儀被測(cè)物與基準(zhǔn)物側(cè)氣路對(duì)大氣開放。讀出檢漏儀差壓傳感器零點(diǎn)輸出值。在30min內(nèi)觀察差壓傳感器零點(diǎn)的變化量，差壓傳感器的零點(diǎn)顯示值應(yīng)不超過滿量程的

13、1%，漂移量應(yīng)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(cè)量值 其中Q1、Q2、Q3分別為檢漏儀漏率第一次測(cè)量值、檢漏儀漏率第二次測(cè)量值、檢漏儀漏率第三次測(cè)量值，單位為帕立方米每秒(Pa. .m3/s)或標(biāo)準(zhǔn)大氣壓立方厘米每分鐘（atm. .cm3/min）1233QQQQ四、技術(shù)指標(biāo)2) 最大允許誤差其中為最大允許誤差，QSN流量計(jì)測(cè)量值，單位為帕立方米每秒（Pa. .m3/s）或標(biāo)準(zhǔn)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(jì)測(cè)量值，單位為帕立方米每秒（

14、Pa. .m3/s）或標(biāo)準(zhǔn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)5、測(cè)試壓力傳感器誤差1）將壓力計(jì)與檢漏儀氣源連接，按照測(cè)試壓力傳感器量程選擇四個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)：Pmax、0.75Pmax、0.5Pmax、0.25Pmax,分別調(diào)整氣源壓力到各試驗(yàn)點(diǎn)，每點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一次。2）各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)誤差 （i=1,2,3,4）式中：gi為測(cè)試壓力傳感器各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)誤差，Pi為檢漏儀第i個(gè)壓力顯示值,單位為kPa，PSN為壓力計(jì)顯示值,單位為kPa，PFS為測(cè)試壓力傳感器滿量程，單位為kPa。3)測(cè)試壓力傳感器誤差： （i=1,2,3,

15、4）100%iSNgiFSPPPmaxgigi 四、技術(shù)指標(biāo)6、差壓傳感器誤差1)將差壓計(jì)、容積校正器與檢漏儀差壓傳感器一側(cè)連接，操作檢漏儀將兩個(gè)平衡閥關(guān)閉。按照差壓傳感器量程選擇四個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)：Pmax、0.75Pmax、0.5Pmax、0.25Pmax，使用容積校正器分別調(diào)整差壓到各試驗(yàn)點(diǎn)，每點(diǎn)試驗(yàn)一次。再將差壓計(jì)、容積校正器與檢漏儀差壓傳感器另一側(cè)連接，使用容積校正器分別調(diào)整差壓到各試驗(yàn)點(diǎn)，每點(diǎn)試驗(yàn)一次。2)各試驗(yàn)點(diǎn)誤差 各試驗(yàn)點(diǎn)誤差按照下面公式計(jì)算。di差壓傳感器各試驗(yàn)點(diǎn)誤差；Pi檢漏儀第i個(gè)差壓顯示值，單位為帕（Pa）；PSN差壓計(jì)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(jì)算差壓傳感器誤差。差壓傳感器誤差應(yīng)符合表（3）