检漏仪基础理论

１前言1法国ATEQ检测技术有限公司1.前言在汽车部品以及燃具部品等生产线上，泄露测试对保证产品的质量起着至关重要的作用。通常人们将充入压缩空气后的被测物浸入水中，观察产生的气泡来判断是否泄露。但是这种方法往往会漏检，同是还存在需要干燥以及无法实现自动化等缺陷。虽然人们采用了各种各样的检测仪器来取代上述方法，但在泄露的检测感度、耐压以及仪器维护和操作各方面都存在许多不足。然而，差压式空气测漏仪克服了这些弊端，已经成为迄今为止昀有效，昀实用的泄漏自动测试仪器。（1）空气测漏仪的优点实现自动检测节省人力操作简单，无需熟练工改善工作环境①实现自动化，节省人力维护保养方便提高测试精度泄漏定量化减少不合格率②提高质量实现数据的统计分析减少投诉无需干燥工位缩短检测时间设备成本低③降低成本维修保养费用低（2）与浸水目测法相比较浸水目测法检测评价空气测漏仪评价１无法实现自动化。×１实现自动化。○２操作工人容易疲劳。×２操作工人轻松。○３难以发现被测物内侧等部位引起的泄漏。×３任何位置的泄漏都可检测。○４检测能力因人而异。×４无需熟练人员，没有人为误差。○５人为的主观因素产生误检测｡×５不会发生设定以外的检测判断。｡○６大泄漏有时会漏检。×６一定量以上的泄漏不会漏检。○７弄脏被测物，易生锈。×７不会弄脏被测物，不易生锈。○８需要干燥工位。×８无需干燥工位。○９可知泄漏的部位。○９无法知道泄漏的。×10适用于温差变化及变形的被测物。○10难以测试温度变化以及变形的被测物。×11投资低。○11投资较高。×12测试成本高。（人工费）×12测试成本低。○１．前言2※COMMENT●泄漏量单位atm.mL/s或者atm.mL/min表示在1秒或1分钟之内泄漏到大气中的空气体积，通常省略atm.。μgr/s或者μgr/min表示在1秒或1分钟之内泄漏到大气中的空气重量。1μgr(microgram)⇒0.83×10-3mL(在1atm20℃条件下)Lusec表示在容积为1L的真空容器中平均每秒上升1μHg压力时所发生的泄漏量｡1Lusec=1/760mL/sec≒1.32×10-3mL/sTorr･L/sec表示在容积为1L的真空容器中平均每秒上升1Torr压力时所发生的泄漏量1Torr･L/s=1000Lusec≒1.32mL/sPa･m3/s1Pa･m3/s=9.869atmmL/s1atm･mL/s=1.013×10-1Pa･m3/s（3）空气测漏仪的使用及泄漏规格（3）空气测漏仪的使用及泄漏规格使用空气测漏仪时必须设定泄漏判断值｡为此，可以事先通过与浸水目测气泡方式相比较或验证被测物的实际使用情况来求得泄漏极限。也可以参照过去的测试经验以及同类产品的泄漏判断值来设定。使用空气测漏仪时必须设定泄漏判断值｡为此，可以事先通过与浸水目测气泡方式相比较或验证被测物的实际使用情况来求得泄漏极限。也可以参照过去的测试经验以及同类产品的泄漏判断值来设定。空气测漏仪的泄漏测试能力会随着测试时间，测试压力等条件的不同而变化。使用多个无泄漏的合格被测物和泄漏标准器，在不同的条件下进行测试，可以从测试值中了解仪器原测试能力。在生产线上使用时，还需注意被测物温度，环境温度以及密封夹具的稳定性对测试能力的影响。空气测漏仪的泄漏测试能力会随着测试时间，测试压力等条件的不同而变化。使用多个无泄漏的合格被测物和泄漏标准器，在不同的条件下进行测试，可以从测试值中了解仪器原测试能力。在生产线上使用时，还需注意被测物温度，环境温度以及密封夹具的稳定性对测试能力的影响。泄露量用大气压下的空气体积来表示。Pa･m3/s（4）各种泄漏检测方法（4）各种泄漏检测方法气泡检测法（浸水目测气泡法）气泡检测法（浸水目测气泡法）在封入压缩空气后将被测物放入水中或涂上肥皂液，观察是否有气泡产生。在封入压缩空气后将被测物放入水中或涂上肥皂液，观察是否有气泡产生。被测物水槽其它气体测试法（异种气体检测法）其它气体测试法（异种气体检测法）将空气中不含有的其它元素的气体(如氦气或halogen，甲烷等气体)，和压缩空气混合后充入被测物内部，通过气体检测装置将空气中不含有的其它元素的气体(如氦气或halogen，甲烷等气体)，和压缩空气混合后充入被测物内部，通过气体检测装置测试压源气体检测装置密封容器被测物气体混合器异种气体瓶(氦气测漏仪，halogen测漏(氦气测漏仪，halogen测漏仪等)测出密封器内的被测物仪等)测出密封器内的被测物是否发生泄露是否发生泄露流量测试法流量测试法测试压源压力表阀门被测物由于泄露量与流量等同，所以通过微小流量测试仪对被测物施加压力空气，测出泄漏量。由于泄露量与流量等同，所以通过微小流量测试仪对被测物施加压力空气，测出泄漏量。法国ATEQ检测技术有限公司１前言3压力测试法施加正压或负压后关闭阀门通过压力表或压力传感器，压力开关等测出因被测物泄漏所引起的压力下降。测试压源压力表被测物阀门差压测试法测试压源被测物阀门1差压表标准品阀门2使用差压仪表(Ｕ形管、差压传感器等)代替④中的压力表，由于被测物的泄露会引起压力下降，从而与标准件之间发生了差压｡因为此方法测试泄露的感度高，所以当前的空气泄露测试仪都采用这种计测方式｡变形测试法此方法利用塑料包装容器容易变形的特性，将放置被测物的密封腔抽取真空后，通过传感器等测出被测物的变形程度，判断是否有泄漏。法国ATEQ检测技术有限公司□各种泄漏测试法的利弊泄露判断法自动化测试能力可信度耐久性通用性经济性①浸水目测气泡法×○×○◎△②不同气体测试法○◎○△△×③流量测试法○×○○○○④压力测试法○△○◎△○⑤差压测试法○○○◎◎○⑥变形测试法○△○○×○×；不好△；不大好○；好◎；特别好真空泵传感器密封腔被测物V/P法国ATEQ4１．前言2.测试方式的概要（1）基本原理①差压式压力下降方式给被测物施加压力空气后，测出其内部压力的变化并判断是否发生泄露。使用无泄漏的标准品，同时给被测物和标准品加压。通过高感度的差压传感器测出被测物与标准品内的压力之差，从而判断被测物是否泄露｡被测物内压[泄漏发生时]差压传感器（DPS）膜片空气气动阀标准品内压泄漏被测物内压[无泄漏时]差压传感器（DPS）膜片空气气动阀标准品内压0②空气测漏仪的动作A起动：被测物夹紧密封后输入起动信号。B加压行程：给被测物和标准品同时施加压力的行程。内部压力经过一定时间后才会稳定。C稳压行程：关闭测漏仪内部的气动阀AV1和AV2使泄漏检测部形成密闭回路后，测出被测物和标准品之间的差压。该行程不仅稳定关闭气动阀后的压力，同时也是测出大泄漏的行程。D检测行程：测出小泄漏。E排气.结束：输出合格与否的判断信号。在吹气清洁测漏仪内的空气回路的同时，排出被测物内的气体20mL50mL100mL200mL500mL1L2L5L10L内容　积　0s10s20s30s40s50s内压变化平衡平衡检出气动阀关闭无泄漏被测物和标准品的压力变化泄漏被测物的压力变化③被测物内压的变化和泄露量的显示在稳压及检测行程中，因泄漏产生的差压ΔＰ在自动清零后，按照下述公式的计算显示每0.1s发生的泄露时(泄漏系数mL/s或mL/min)。在检测行程中如果泄漏量的显示不发生变化，可相应缩短检出时间。检测技术有限公司１前言5ΔＴ1・101.013ΔPＱ＝Ｋ(Ve)・5△P差压变化自动清零泄漏被物的差压变化△T△T自动清零△P△PＱ：泄露量（mL/s）Ｋ(Ve)：泄漏系数（等效内容积mL）ΔＰ：差压（Pa）ΔＴ：检测时间（s）（2）差压检测方式与相对压下降检测方式（压力下降测试法）的比较相对压下降方式是指封入压力空气后，压力传感器测出压力下降值，直接显示。差压测试方式相对压下降方式(压力下降测试方法)感度●由于差压传感器不受测试压限制，而且可使用微压型传感器，所以可确保高精度的泄漏测试。●由于使用的是对应于测试压范围的压力传感器，而分辨率随着压力的增大而下降，因此泄漏的测试感度也就降低了。●施加的空气因温度上升或气温变化而产生的误差因使用了标准品能相互抵消。●由于分辨率高，即使测出时间短检测能力还是很高。●会因施加的空气温度上升或气温变化而产生测试误差。●由于测试感度低所以需要延长测出时间。这样，在泄露测试周期一定的情况下，测出时间一旦延长，加压稳定时间就相对缩短，从而产生较大的测试误差。温度或变形的影响在初始加压阶段，由于断热变化或容积变化的影响，会引起较大的压力变动（误差）。相对压式的测出时间差压式的测出时间和相对压方式相比较，差压方式测试感度高，可以缩短测出时间。这样，在测试周期一定的情况下，可以设定比相对压更充分的稳定时间，从而可减少测试误差。显示泄漏量侽误差量的变化泄漏测试时间互换性●即使测试压发生变化，也可以使用相同的差压传感器。●为了得到昀佳感度，必须使用与测试压范围相符的传感器。（3）各种测试方式和设定标准｡参考下列各种测试方式的特点，选择昀适合被测物的检测方式。根据测试压选择［优点］［缺点］加压法●施加正压进行测试｡●测试对象：在使用中内部压力增大的被测物以及内部使用液体的被测物｡●由于被测物压力大，所以可以提高测试能力｡●通过目测气泡，可以查出泄露的部位。●很容易受到温度变化，变形等引起的压力变化的影响｡法国ATEQ检测技术有限公司１．前言6法国ATEQ检测技术有限公司减压法●抽取真空进行负压测试。●测试对象：在负压下实际使用的被测物或者在测试时容易发生温度变化或变形的被测物。●不容易受温度变化，变形等引起的压力变化的影响。●和正压相比，测试压力范围受到限制。而且相同的孔径下发生的泄漏量小。●容易受水油产生的蒸气压力的影响。●无法确定泄漏的部位｡１前言7根据被测物的形状选择[优点][缺点]●测试被测物的内部●测试对象：一般的被测物，开口部分较多的被测物。●密封夹具费用比外压式低。●利用充填物减少内容积，提高测试感度。●压力增大时容易受到温度及测试物变形的影响。内压测出方式通常采用计测内压的方式。为了提高测试精度并缩短测试时间，请在被测物内施加充填物尽减量小其内容积。●向被测物内部加压，测出被测物外周和密封夹具之间所围成的空隙的压力变化｡●开口部和凹凸部形状少的被测物。●不受测试压限制，测试时间短测试精度高。●特别有利于高压测试。●夹具的费用较高。●难以密封开口部，有时无法进行目测检查。外压测试方法(2次压测出方式)内容积大被测物以及容易通过外罩密封的被测物，将发生泄漏的一侧设置在大气压（或更低的压力）状态测试时，可以缩短测试时间。●将大泄漏被测物与外罩空隙的容积差转换成差压测试。●测试对象：没有压力空气输入口的密封被测物。例如手表，电子部品等。●无论大小泄漏都可以测出。没有测不出的领域。●可以测试小型物件。●需要密封腔。●被测物需要有一定程度的内部空间。●由于需要测出大泄露的机构，测漏仪价格较高。空气测漏仪气缸被测物标准品空气测漏仪密封腔标准品密封腔被测物测试压气缸内腔型测出容积方式用于密封品的测试。对被测物的外周加压或抽取真空的方式进行泄漏测试。特别是追加了大泄漏测出行程，在加压的同时测出被测物内压达到测试压时的大泄漏。空气测漏仪被测物（密封品等）被测物密封腔标准品标准品密封腔法国ATEQ检测技术有限公司１．前言8比较方式的选择[优点][缺点]标准品比较●方式：与固定的作为基准的标准品比较●测试对象：一般的被测物●设定值以上的泄漏不会漏检｡●也可以用于不合格率较高的被测物的测试。与同时比较相近，容易受到被测物的温度变化，变形以及夹具变形等因素的影响。同时比较●方式：被测物之间相互比较，测试｡测试对象：不合格率低的被测物，受温度或变形影响的被测物●由于温度变化或变形的影响较小，所以测试精度高。●可以缩短测试时间。●如果被测物的泄漏程度相同则无法测试。●需要2组夹具。●不合格率高的情况下不适用。多重比较※1方式：用2个被测物和1个标准品，通过标准品比较和同时比较的组合进行泄漏测试。●测试对象：受温度和变形影响的被测物。●提高检测精度。●可以缩短