浅谈气密性检测技术及影响检测的因素_吴礼平 (1)

《浅谈气密性检测技术及影响检测的因素_吴礼平 (1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈气密性检测技术及影响检测的因素_吴礼平 (1)（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、63 C H I N A V E N T U R E C A P I T A L TECHNOLOGY APPLICATION|科技技术应用 一、概述 气密性是指某一零件对液体或气体的泄漏程度，这一指标 涉及很多零部件的制造质量，装配质量。例如：在变速箱中的 机油；咖啡壶中的水；燃气炉；蓄电池。 气密性的标准值应由使用要求而定，如核工业和航天领域 对气密性要求就比一般工业高，而检测方法也取决于检测值的 大小。 二、应用领域 1. 汽车行业 汽车整车， 摩托车， 发动机， 大灯， 减震器， 继动阀， 喇叭， 变速箱，进排气门，化油器，水路、油路系统，气缸体，气缸 盖，助力转向系统，电磁阀，蓄电池

2、，空气过滤器，滤清器， 喷油嘴，各种密封，制动总泵，水泵，液压泵，预热器，散热 器，燃油管路，压力调节阀，阀座，空气悬挂系统，恒温器 2. 医疗行业 导管，透析设备，流量阀，毛细吸管，塑料阀，注射器， 人造瓣膜 3. 各类容器 喷雾器，喷嘴，香水瓶，苏打罐，塑料瓶，烧瓶，食用袋， 打火机 4. 家用器具 空调器，电冰箱，电池，燃气热水器，电水壶，卫浴器具， 咖啡壶，高压锅，各类加热件，煤气灶，烫斗，烤箱，洗衣机 三、气密性检测的方法 通常作气密性时用的方法是加压或抽真空，而作气密性检 测的方法确实很多，从非常简单的水箱法到非常复杂的气体探 测法，简单简介如下： 1. 泡沫法：用肥皂液涂抹零件表

3、面，再加气压，观察气泡。 2. 空气 / 水法：对零件封堵，充入一定压力的空气，待气 体稳定后测定压降，根据压降值判断密封性，这是最适合在工 业生产中应用的方法，其可在线检测。 浅谈气密性检测技术及影响检测的因素 南宁八菱科技股份有限公司 吴礼平 3. 气体探测法：对一些不能用空气 / 空气法的领域（如泄 漏量很小，大体积，需要知道泄漏点），气体探测法，然而因 气体成本高，测试慢等因素，限制了这一方法的大规模使用。 常用的气体探测法有两种： （1） 将被测件置于可探测的境地，抽真空，由进入探测 器的气体量来判别被测件的泄漏量。 （2） 将被测件内部充入探测气体，然后在外部探测泄漏 点及评估大小

4、。此方式被探测极限取决于气体和探测器。很多 气体都可选用，常用的是卤元素气体，而最灵敏的是氟利昂。 以气体压力变化为基本原理的测量越来越广泛的应用于 工业生产中。由于其应用简单，自动化程度高，相对成本低， 速度快，精度要，因而极适合装备在车间和自动生产线上。 气密性检测是一个较复杂的问题，需要丰富的经验，其难 点主要是被测件自身的热力性和可靠的封堵。 四、气密性检测方法的选择 气密性检测方法很多，针对每种方法的优缺点不同，检测 前应根据检漏要求、检漏环境、检测成本等选择合适的检漏方 法。 选择气密性检测方法要考虑如下几个方面因素： 1. 确定实际的测试压力 测试压力通常选择零部件实际工作状态下

5、的压力，也可根 据实际情况调低；如是否有足够压力的气源、安全性、密封夹 具设计的考虑及结合产品实际测试的弹性变形及承压情况等特 点，选择相适宜的测试压力，该参数也可从验证产品在不同的 检测压力下，选取最稳定的测试压力。 2. 确定泄漏率 泄漏率可以是通过测量漏孔压力下降量。或者是单位时间 的介质通过的容积。对于一定体积来讲，制定多大的泄漏率合 适，是由你想防止什么样的物质（气体 / 液体）对该工件漏出 / 入来决定的。 3. 确认泄漏检测的意图 摘 要：随着科学技术的不断进步，气密性检测技术得到迅速的发展，而且也得到了较为广泛的应用，如被应用于汽车工业中。文章简述了 气密性检测常用技术的基本方

6、法，阐述了气密性检测方法的选择、影响气密性测试的因素，并论述了气密性检测技术的发展趋势。 关键词：气密性测试；检测方法；检测影响因素 成纤维.2006,35(8):17-19. 7朱清,张光先,张凤秀等.腈纶织物接枝大豆蛋白改性研究J.纺织 科技进展.2010,(2):20-24. 8杜孟芳,闵思佳,张海萍等.用丝素蛋白涂覆涤纶织物的研究J.蚕 业科学.2007,33(3):427-432. 9高素华,张光先,琚红梅等.涤纶表面接枝蛋清蛋白改性及其服用 性能研究J .丝绸.2010(10):6-9. 10张吉升.涤纶织物的丝胶改性和染色工艺研究J.合成纤 维.2010,39(7):44-47.

7、 11谢瑞娟,邢铁玲,谢丽莹.丝胶蛋白用于涤纶织物改性的研究J. 丝绸.2002,(11):14-16. 12潘福奎,潘延松,谢莉青.利用丝胶改善涤纶织物服用性能研究 J.青岛大学学报.2005,20(1):61-63. 13丁志文.一种胶原蛋白-聚丙烯腈复合纤维及其制备方法P.中 国专利:ZL03156292.2,2005-03-09. 14吴炜誉,王雪娟,王玲等.高含量胶原蛋白/PVA复合纤维的结构 与性能J.合成纤维工业.2009,32(3):1-4. 15高波,李守群,徐建军,等.胶原蛋白/聚乙烯醇复合维的初步探索 J.合成纤维工业2005,28(3):10-12. 16唐屹.不同连接

8、剂复合的胶原蛋白/聚乙烯醇纤维结构与性能 研究D.四川大学:高分子科学与工程学院,2007. 17陈武勇,林云周,叶光斗等.金属离子改性的胶原蛋白-聚乙烯醇 复合纤维及其制备方法P.中国专利:CN1696362,2005.5.12. 18李闻欣,程凤侠,俞从正,等.一种改性胶原蛋白复鞣剂的研制及 应用J.皮革化工,2001,19(1):9-12. 19Sionkowaska A. Molecular interaction in collagen an- dchitosan blendsJ. Biomaterials, 25(2004): 795-801. 20华坚,王坤余,顾迎春,等.胶原蛋

9、白-壳聚糖共混溶液的黏度与可 纺性能J.皮革科学与工程,2004,14(2):12. 21但卫华,周文常,曾睿,等.胶原-壳聚糖共混纺丝液的制备J.中 国皮革,2006,35(7):35-38. 22 余家会,杜予民,郑化.壳聚糖明胶共混膜J.武汉大学学报 (自然科学版),1999(45):440-444. C H I N A V E N T U R E C A P I T A L 64 科技技术应用|TECHNOLOGY APPLICATION （1）是否需要找到泄漏点？ （2）工程的预算是多少？ （3）检测的效率要多快？ （4）是否要最大限度的把操作者对检测的人为因素消 除？ （5）是否要

10、收集检测数据进行分析？ 4. 测试仪器的精度 依照产品的泄漏率及检测的意图来选取相适宜产品的仪 器精度。 5. 重复性、再现性 对于相同的仪器不同的检测人员，不管检测人员是否熟 练， 所得到的检测结果都应在同一范围内波动。 可能的情况下， 应采用合格产品与不合格产品进行重复性测试，得出一致的检 测结果，说明仪器检测的重复性满足产品测试的要求。 6. 经济性 经济性是选择检漏方法的关键因素之一。应从测试的方 法，测试的设备，及检测人员的要求，设备的易维护性，气体、 气源的易取性 / 经济性等方面进行综合的评估。 例如，泡沫法检漏是一种很经济的方法，但是，使用这种 方法无法检查出较小的漏孔，且易残

11、留泡沫在产品上，因而， 无法将其用于对泄漏要求较高的场合。同理使用价格昂贵的氦 检，很快就能检测出多处较小的泄漏。上述两种方法中，很难 笼统地说，哪种经济，哪种不经济。 可见，选择检漏方法时，除了要考虑其经济性外，还必须 结合测试零件特征、检测要求等作全面评价，使所选的检漏方 法既满足产品检漏要求，又经济合理。 五、影响气密性检测的因素 理论上没有不泄漏的东西，只是泄漏的程度，但是当测试 结果为零时，其实有很多的原因造成，就可能性的原因分析如 下： 根据玻 - 玛定律： PV=nRT P: 测试压力 V: 测量的容积 n: 气体摩尔数 R: 空气常量 T: 气体温度 所以会有以下几种因素影响测

12、量结果： 1. 温度的变化 （1）如果在测试过程中，温度发生变化，则气体密度也 会相应发生变化，所以测量结果也不准确。我们应尽可能避免 温度的变化，尤其是过大的温差变化。 如果工件温度与周围的空气温度不一样（如经过加热炉， 冷冻机，压缩机等处理），最好让工件恢复到与周围温度相近 后再进行测试。 假设测试压力P1=4105 pa,测试工件本底为2.5pa/s 0.3cc/ min; 不合格本底为 5pa/s; 如果温度在 27之下以每分钟一度的 变化上升（1 /min） 由于 P1V1/T=P2V2/T2 则 压 差 的 变 化 P2-P1=4105（301-300）/（273+27） =133

13、3pa P/1min=1333/60=22pa/s 如果有 6 /h 的变化；则 P/s=4105（301-300）6/ (（273+27）3600)=2.22pa/s 也就是说压力越高；温度变化越大；工件实际测试的值变 化越明显，产品测试出的波动会越大；重复性越差。 （2）在检出行程中，一旦密封空气回路中的温度发生变 化，根据 Charle 法则会引起压力的变化，从而给泄漏测试带来 较大的误差。 在检出行程（DET）中，被测物一侧的空气回路的空气温 度变化和差压的关系是： 平均空气温度：t( ) 测试压力：P（kpa） 于是 Pt= (101.3+P)10 3pa 温度变化：t( ) 由温度

14、变化引起的差压变化： Pt（pa） 例 t=20 t=-0.01 P=100kpa 于是 pt=-7pa ( 被测物温度下降时，压力减 少，并显示正的测试值 )。 P=-101.3kpa ( 真空 )=0kpa( 绝对压 )。 于是 pt=0pa 真空的情况下，不受温度变化的影响。 从上述例子可知，测试误差是随着测试压力的增大成正比 增加。但是测试压力越接近真空，测试误差越小。 （3）引起温度变化的原因： 压力空气的断热变化 对于加压式测漏仪，由于在加压过程中封入的空气会断热 压缩， 造成空气温度暂上升， 然后又受传递影响， 慢慢冷却下来。 受外部热影响（热传递、热辐射等） 在检出过程中，一旦

15、标准品、配管以及密封夹具等表面因 外部因素引起温度变化后，会向外部传递热能，造成冲入的空 气温度发生变化并引起测试误差。 充入的空气、被测物、标准品之间的温度差 是指被测物和标准品的温度几乎与气温相等，但测试压力 源温度与大气温度相差较大的情况。 被测物和大气的温度差（被测物温度高低不等的情况） 在生产线上经过高温清洗、干燥、焊接等工序后进入泄漏 测试时，被测物的温度有时会比所接触的密封夹具的温度高， 某些情况下也可能低于周围大气的温度。此时被测物的温度变 化，会引起充入空气的温度发生变化。 2. 容积的变化 （1）容积的变化会引起气压的变化，从而影响测量准确 性，应尽可能的避免工件夹紧处的气

16、体泄漏。一般来说，连接 部分最好应是金属 / 金属连接，并使用环型密封垫，对密封口 的两侧还应机械固定。在实际应用中，尽量减小被测件容积会 带来的如下好处：减少测试循环时间；提高仪器的灵敏度。 （2）在泄漏测试的测试过程中，一旦被测物一侧或标准 品一侧的空气回路的容积发生变化，就会产生差压并引起测试 误差。这种情况经常发生在被测物被夹紧时引起的压力变动， 因此有必要在使用 O 形圈的密封部设置挡块，以防止其发生 微小变动。 在测试时间中被测物的容积变化和差压的关系如下： Pv= (101.3+P)10 3 Pv:容积变化引起的差压 （pa） v: 容积变化量（ml） Ve: 等效内容积（ml） Q= P: 测试压力（kpa） T: 测试时间（s） （3）压力不稳定： 当