泄漏测试技术

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1、泄 漏 测 试 技 术 讲 座1内容第1章: 泄漏测试基础 第2章:以干燥空气为介质的泄漏测试原理 第3章: 典型影响因素 第4章: 设备制造准则 第5章: 检查与维护 第6章: 测试能力考核 第7章: JWFroehlich试漏仪简介2学习目的:理解泄漏测试的基本概念和意义 了解测量原理并对测量结果进行正确判别和分类 了解哪些因素会对测量结果产生不良影响，以及如何避免. 正确检查设备 认识如何维护、保养试漏仪/机3第1章: 泄漏测试基础4概 念密封性: 允许泄漏率 介质:工作介质，测试介质 测试参数: 测试压力，测量时间，测试容积5工作介质 1如： 水工作介质 2如：油被测腔 壁可能存 在的

2、泄 漏点密封性密封性用于描述适当的密封程度:如下图所示， 必须保证被测腔的四壁足以将其中的介质 与另一种介质或外界分隔开.6内燃机曲轴箱从密封性的角度来看，通常有三处应进行测试:1.) 水腔: 冷却水在其中循环 2.) 压力油道: 其中有比如供给曲轴的润滑油. 3.) 无压油腔: 接收回流到油底壳的润滑油.例如: 压力油道应与下列领域分隔开: 外部环境: 密封性要求高 冷却水循环: 密封性要求高 无压油腔: 密封性要求较低典型工件的密封性测试举例:7其它不同的密封性测试应用举例: 葡萄酒瓶: 要求其中的葡萄酒及其它物质几乎经年不漏. 密封性要求高汽车轮胎: 要求半年内几乎不漏 密封性要求高内燃

3、机阀座: 由于此处阀和阀座之间是金属密封, 因此对密封性的要求较低.8允 许 泄 漏 率是密封性要求的公差和中心值，在此基础上进行检测.定义:单位时间内介质损失的多少, 在此范围内可使被测件的功能在其额 定使用寿命内得到保障.由于原始工作介质的损失 比如水腔中水的损失 多数情况下无 法直接测得, 因此多数将其对应的公差值直接作为测试介质公差值 .9介 质 充入测量腔内的物质 分为:工作介质: 实际工作过程中被测腔内充入的介质， 比如：水腔中的水，油腔中的油，等等.测试介质: 在密封性测试过程中采用的介质， 比如：压缩空气，氦气等.10测试参数-测试时间泄漏率测试时间长测试时间短允许泄漏率可供利

4、用的测试时间长度: 对测试结果的可信度有很大影响测试时间长 充入被测腔内的空气稳定的更好 重复精度高测试结果更好. 更好地消除工件内部结构特点产生的影响 (比如结构复杂，不易操作的被测腔)测试结果的分散11测试参数-测试压力测试压力是指测量阶段工件内的压力值. 该压力值应尽可能参照实际工作压力 该压力值的设定应视工件的工艺参数而定, 而不能随意选择.腔内的压缩空气以相应的力向工件施压，从而决定 了某一特定孔径下的泄漏气流的大小泄漏气流被测腔12测试参数-测试容积测试容积是整个测试系统各部分容积的总和. 它包括: 被测工件的内部容积 封堵元件内连接管路的容积 从试漏仪到封堵夹具之间的管路容积 试

5、漏仪内部容积 测试容积不只是被测工件的容积, 如果被测工件的容积很小（如：对 杯堵或球堵的泄漏测试）, 所有上述容积都会直接影响测试结果. 此时 测试容积大部分为被测部位以外的容积，因此清楚地认识这一点对泄 漏测试很重要.13密封性测试的方法直接法:举例: 发动机热试, 充入液体介质目测间接法:举例: 水下目测气泡 用压缩空气进行自动测试14直接法: 优缺点例如: 内燃机热测试 目测介质损失 (工人查找水迹“) + 接近实际工作状态 (温度，机械负载) + 直接观测介质损失. -主观判断密封与否 -许多情况下无法观察到 (比如：水腔和油腔之间的内漏) -只能在生产线的最后阶段进行测试. 如果工

6、件不密封，必须经过很多步骤进行维修.15间 接 法 优 缺 点工作介质的损失通过参考介质体现. 例如: 通过压缩空气进行泄漏测试 对被测腔以一定压力充气，然后检测空气损失. + 可执行性好 + 更易辨别不密封性, 因为空气黏度小于大多数工作介质. + 不损伤污染工件: 工件保持干燥. + 客观评判: 始终按同一公差标准进行检测. + 可在生产过程中任何时间进行检测 ( 废件不会被继续加工) + 测试过程易于实现自动化 + 可检测到被测腔任何部位存在的泄漏 - 测试工况与实际工况不同 (温度，机械负载) - 干扰: 温度和压力波动将直接影响测试.16有下列不同型号的试漏仪 MPS20/40/20

7、0/400: 相对压力法试漏仪 MPS25/45/250/450: 差压法试漏仪 MFL40/400: 质量流量法试漏仪，用于小到中漏 MFL60/460: 质量流量法试漏仪，用于大漏 MPS40: 用于通道畅通性检查第2章: 以干燥空气为介质的泄漏测试原理17MPS20/40/200/400 相对压力法试漏仪特点: 结构简单，自身容积最小 测量范围大 经济实用 缺点： 分辨率随测试压力的升高和测试 容积的增大而降低应用范围: 在满足节拍要求，能够获得足够 大压力降的情况下，可应用于所 有领域.应用举例: 缸体/缸盖: 水腔, 油道 医疗器械: 导液管, 离心分离器 等等.调压器压力传感器待测

8、腔压缩气源充气阀 Y1泄漏导致的压力降预充气 充气 稳定 测量泄漏充气 压力测量 压力18MPS25/45/250/450 差压法试漏仪 特点: 高测试压力 (可达 80 bar) 高分辨率，且不取决于测试压力 (可在高压下检测微小泄漏) 对于状态不稳定的工件，可采用标准 件参考 缺点： 量程较小，不适用于泄漏较大的工件应用范围: 高测试压力，高分辨率要求 较大容积工件应用举例: 离合器壳体, 压缩机零件调压器压力传感器被测腔压缩气源隔离阀 LY1 和 HY1泄漏导致的压力降预充气 充气 平衡 测量泄漏充气 压力测量 压力DP差压变送器19MFL40/400 质量流量法特点:显著缩短测试时间

9、直接测量标准状态下的流量 scc/min应用范围: 大容积工件, 要求较短的测试时 间.应用举例:发动机整机 变速器壳体调压器压力传感器待测腔压缩气源充气阀 Y1储气缸 工件 测量 排气 充气 充气泄漏流量VEX旁路阀 Y2传感器阀 Y3充气 压力测量 压力质量流量20MFL40/400内漏测试的测试顺序 = 测试油腔和水腔之间的泄漏VEX 充气VEX 充气工件充气内漏测量工件充气测量测量排气排气水腔油腔油腔 VEX油腔FS水腔FS(无压)21MFL60/460 质量流量法试漏仪特点: 测试时间短 直接测量标准状态下的流量scc/min 量程大应用范围: 大泄漏工件 (测量范围可达 200 l

10、/min).应用举例: 缸盖: 气门 节流阀调压器压力传感器被测腔压缩气源充气 测量泄漏流量旁路阀 Y2传感器阀 Y3测量 压力质量流量22MPS40 压力法通道测试特点: 测试通道孔径或是否存在和畅通应用范围: 所有含铸造或钻的通道的工件.应用举例: 自动变速器通道孔 发动机润滑孔 阀通路调压器压力传感器压缩气源节流阀测量 排气连接阀 Y1测量 压力通道孔孔太大孔太小 23空气泄漏测试的局限性: 分辨率与任何其它方法一样，空气泄漏测试的分辨率也有其极限. 针对不同的允许 泄漏率应采用不同的测试方法.方法 范围（单位：ccm/min） 水下目测10-3 bis 100 压力降法10-1 bis

11、 100 流量法 0,5 bis 200 000 人工气体探测10-3 bis 10-4自动真空测试气体 10-5 bis 10-70,01 ccm/min 左右的泄漏率相当于每3秒出现一个直径1 mm的气泡24空气泄漏测试的局限性: 气体密封性大多数情况下，需要对液体介质（水、油等）进行泄漏测试，但有 时也需要进行气体的密封性测试.比如: 轮毂, 煤气喷灯, 烟筒原则上对这些工件不能用空气进行泄漏测试. (粘滞度差别太小)如果立法者或使用者允许一定的泄漏公差, 也可用空气进行泄漏测试,比如: 对于煤气喷灯，如果允许泄漏率为0,08 - 0,12 ccm/min，则可 用空气进行泄漏测试.25

12、a.) 发动机制造: 各部位泄漏测试测试压力 允许泄漏率bar Norm cm3/min 缸体 /缸盖 灰铸铁: 水套 1.0 - 1.5 10 - 12 压力油道 2.0 - 3.0 5 - 6 铸铝: 水套 1.0 - 1.5 4 - 5 压力油道 2.0 - 3.0 3 - 4 进气管 吸气室1.0 - 1.5 30 - 50 水套 1.0 - 1.5 4 - 5 水泵 1.0 - 1.5 6 - 10 燃油系统 4.0 - 5.0 0.5 - 2 不同试件的泄漏测试要求 举例26b.) 发动机制造: 短发和长发泄漏测试测试压力 允许泄漏率bar Norm cm3/min 冷却水系:0.

13、5 - 1.5 4 - 50 润滑油系: 0.1 - 0.3 20 - 200 燃油系 2.0 - 5.0 0.5 - 100 27c.) 变速器: 测试压力 允许泄漏率bar Norm cm3/min 壳体外部: 0.5 - 1.0 3 - 50 壳体内部: 0.5 - 1.0 50 - 150 总成: 0.1 - 0.3 5 - 2528第3章: 典型影响因素 温度 容积稳定性 湿度 夹具密封不严 被测腔/件的可操作性差29影响因素: 温度测量期间温度变化导致被测腔内压力变化 温度变化可对测量结果产生不同的影响. 通常，温度变化会加剧泄漏。 也就是说，测量值高于实际值。 原因在于, 通过被

14、测腔的表面会很快将工件热量传递给测试空气。工件温度测试空气温度测量阶段30影响因素: 温度原因: 被测件在进行泄漏检测前清洗过 被测件由于被加工而升温. (比如：焊接) 被测件由于运行而升温. (如：发动机运转)31温度补偿: 压力降式泄漏检测仪: 根据温度差 （工件温度 环境温度）移动阈值来实现补偿AP2 （压力降废品点 2）设为正值 不对 AP2 进行单独评估温度差压力降测得的压力降接 近曲线 (合格曲线)阈值曲线:平行于合格曲线无温度影响时， 合格-不合格件间 隔32温度补偿:质量流量式泄漏检测仪: 通过扣除受温度影响的流量值来补偿，显示器上只显示补偿后的流量值.温度差 (DT)泄漏率实测流量值接近 曲线 (合格曲线)流量零点实测温度 差应从当前实测