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1、1 第第4部分部分 常用泄漏测试方法总览常用泄漏测试方法总览 By Hemi SagiBy Hemi Sagi Advanced Test Concepts ATC Inc 4037 Guion Lane4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 Phone 317 328 8492 Fax 317 328 2686Fax 317 328 2686 上海华龙测试仪器股份有限公司 译制上海华龙测试仪器股份有限公司 译制 h along ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 2 常用泄漏
2、测试方法常用泄漏测试方法 气压浸水法 颜色浸染法 质量流量法质量流量法 压力衰减法 绝对压力法 差动压力法 差动压力法 氦气质谱法 氦气聚集流法 氦气吸入法氦气吸入法 电压击穿法 主要用于医药行业 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 3 气压浸水法气压浸水法 对比对比气压浸水法气压浸水法 对比对比 气压浸水法气压浸水法 检测效率低检测效率低 气压浸水法适用于大泄漏 不适合微小泄漏检测 人力成本高 人为判断误差大 对被测产品造成物理或者化学损伤对被测产品造成物理或者化学损伤 2 0 2 5 气泡 秒 0 5 1 0
3、 1 5 压浸水法 气 0 0 0 5 01020304050 氦气率 4 秒 气压 4 氦气率 10 4scc 秒 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 4 气压浸水法气压浸水法 应用缺陷应用缺陷 极度依赖于人为 判断 缺乏严谨性 对被测产品造成物理或者化学损伤 零件必须重新干 燥处燥处理 慢 难于确定具体的泄漏值 内部腔体间泄漏无法确定 内部腔体间泄漏无法确定 适用于大或中型泄漏 小于低压20 cc min 在很多情况下 极小的气泡不容易被肉眼察觉 在很多情况下 极小的气泡不容易被肉眼察觉 如下原因 有泄漏 但
4、是不产生气泡 水的表面张力水的表面张力 水分子可能堵住泄漏 在极小的泄漏情况下气体分子能融入水中 没有气泡产生 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 5 颜色浸染法颜色浸染法 Evac Vacuum chamber with dye liquid to over 20 Hg Leave under vac For 30 min Vent back to atmosphere leave soaked for 30 min Was part and inspect for dye inside product Sen
5、sitivity to type of dye vacuum and time Messy test Destructive test some modern drugs are expensive Poor sensitivity to large leaks Sensitivity for small leaks not better then 10 micron mostly 15 to 20 micron ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 6 Dye Microbial vs Diameter REF
6、DltfDIM th d bLS BlltlREF Development of a Dye Ingress Method by Lana S Burrell et al 不能检 测 不能检 测5 微 米 微 米 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 7 传统的质量流量传感器传统的质量流量传感器vs ATC 微流量科技微流量科技传统的质量流量传感器传统的质量流量传感器微流量科技微流量科技 传统的质量流传感器 热线式传感器 基于温度变化影响电桥电阻 变化的原理 完全不同于ATC的智能微流量传感器IGLS变化的原理 完
7、全不同于ATC的智能微流量传感器IGLS 尽管测量流量的概念是一样但是工作原理完全不同 传统的质量流传感器 热线式传感器 主要基于开路式流 在闭路 式流的环境下不稳定式流的环境下不稳定 传统的质量流传感器 热线式传感器 不适用真空环境 因为真空 是温度绝缘环境而热线式传感器是基于温度的变化 传统的质量流传感器 热线式传感器 需要等待温度稳定 需要很传统的质量流传感器 热线式传感器 需要等待温度稳定 需要很 长的测试周期 或者 直接增加测量阀值直接增加测量阀值 能应用于较大泄漏的零件 不适用于微小的泄漏 环境温度对传统的质量流传感器 热线式传感器 的影响大 传统的质量流传感器需要过载保护而ATC
8、的智能微流量传感器 传统的质量流传感器需要过载保护 而ATC的智能微流量传感器 IGLS不需要 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 8 典型的绝对压力法 压力衰减典型的绝对压力法 压力衰减 真空填充 泄漏真空填充 泄漏 测试系统测试系统 非常古老的测试方法 已经存在数年 是一种间接的方法测试泄漏 而非直接 泄漏率计算基于压力变化 测试不同的容量零件时还需要标定 计算零件的容积被看做 标定 ATC则采用标准的泄漏孔 考 虑到流体力学和空气动力学的标准孔 进行标定 ATC Inc 4037 Guion Lane In
9、dianapolis IN 46268 317 328 8492 9 绝对压力法存在的问题绝对压力法存在的问题 间接测试方法间接测试方法 计算泄漏计算泄漏 同批次零件细微容积的差别能影响测试结果 容积和压力变 同批次零件细微容积的差别能影响测试结果 容积和压力变 化速率是直接的关系 若改变被测零件 操作员必须重新 标定 检漏仪 压力传感器的分辨率不能检测到细微的压力衰减压力传感器的分辨率不能检测到细微的压力衰减 环境温度波动影响测试结果环境温度波动影响测试结果 需要频繁的标定来校准 温度对压力传感器大同时温度与 需要频繁的标定来校准 温度对压力传感器大 同时温度与 气体的体积是直接关系 真真空
10、空填充填充 因检查压力降低因检查压力降低 泄漏量被限定泄漏量被限定 同时受水同时受水真填充真填充 因检查压力降低因检查压力降低泄漏量被限定泄漏量被限定同时受水同时受水 蒸气的影响大 不同压力下水的沸点不同 蒸气的影响大 不同压力下水的沸点不同 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 10 IGLS 微流量科技微流量科技 vs 绝对压力法系统绝对压力法系统IGLS 微流量科技微流量科技 vs 绝对压力法系统绝对压力法系统 IGLS 科技 直接测量流量 压力衰减 间接测量压力衰减 直接测量流量 温度灵敏度高 容量灵敏度高
11、 不需要重复标定 间接测量压力衰减 温度灵敏度高 容量灵敏度高 不需要重复标定 精度高 试验结果高重复性和复现性 需要重复标定 精度低 价格低 通常测试周期要快25 35 价格低 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 11 典型差动压力法泄漏测试系统典型差动压力法泄漏测试系统典型差动压力法泄漏测试系统典型差动压力法泄漏测试系统 比绝对压力法精度更高 价格也更昂贵比绝对压力法精度更高 价格也更昂贵 需要标准工件需要标准工件 需要同时填充被测工件和标准工件 也就需要两倍填充时间 需要差压传感器需要差压传感器 需要差压传
12、感器需要差压传感器 如果被测工件有大泄漏的话将极易损坏差压传感器 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 12 典型差动压力法泄漏测试系统典型差动压力法泄漏测试系统 极易受温度波动影响极易受温度波动影响 必须保证标准工件和被测工件具有相同的温度必须保证标准工件和被测工件具有相同的温度 标准工件标准工件 标准工件标准工件 必须保证标准工件为 零 泄漏 重复充气能改变标准工 件的容积 膨胀 并且很有可能标准工件已经非 零 必须保证标准工件为 零 泄漏 重复充气能改变标准工 件的容积 膨胀 并且很有可能标准工件已经非 零
13、泄漏泄漏 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 泄漏泄漏 标准工件并非真正意义上的 零 泄漏 可能由于水蒸气 或者蛋白质堵塞 经过物理 化学和生物反应后而成为不 合格品 标准工件并非真正意义上的 零 泄漏 可能由于水蒸气 或者蛋白质堵塞 经过物理 化学和生物反应后而成为不 合格品 13 为什么为什么 ATC的微流量测试方法要远快于绝对压力法的微流量测试方法要远快于绝对压力法 力 压力衰减 压力 快速充气常规充气稳定测试卸载 dp dt const 流量 微流量 节省约 25 35 的时间 快速充气 常规充气稳定测试
14、 空气流 卸载 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 时间 14 ATC 智能微流量传感器智能微流量传感器IGLS vs 差动压力法泄 漏测试系统 差动压力法泄 漏测试系统 IGLS 科技 直接测量流量 差动压力 间接测量压力衰减 直接测量流量 温度灵敏度高 容量灵敏度高 不需要重复标定 间接测量压力衰减 温度灵敏度极高 容量灵敏度高 需要反复标定 不需要重复标定 精度高 试验结果高重复性和复现性 需要反复标定 多出一套给标准工件充气的管道和 阀 多一种潜在的泄漏 需要标准工件 标准工件判定难度 大而且不严谨 通常测试周期要快15 20 大 而且不严谨 需要过压保护 价格相当 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492 15 气体追踪泄漏测试系统气体追踪泄漏测试系统 原理 追踪泄漏到空气中的气体 常用方法 氦气 比较常用的气体 氦气不仅是惰性气体而且气体分子小 空气中的氦气为4 6 ppm 氮气 价格便宜 但是聚集率达4 时有危害 氮气 价格便宜 但是聚集率达4 时有危害 二氧化碳 低灵敏度 主要用于医药行业 ATC Inc 4037 Guion Lane Indianapolis IN 46268 317 328 8492
