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差压测试方式的概要

(1)基本原理

① 差压式压力下降方式

给测试品施加压力空气后,测出其内部压力的变化并判断是否发生泄漏。
使用无泄漏的标准品,同时给测试品和标准品加压。通过高感度的差压传感器测出测试品与标准品内的压力之差,从而判断测试品是否泄漏。

② 空气测漏仪的动作

A 起动:测试品夹紧密封后输入起动信号。
B 加压行程(CHG):给测试品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 平衡行程(BAL):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,测出测试品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 检出行程(DET):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,排出测试品内的气体。

时序表

电磁阀记号 DL1 延迟 CHG加压 DL2延迟 BAL平衡 DET检出 DL3排气 END结束
SV1
SV2

③ 测试品内压的变化和泄漏量的显示

在平衡以及检出行程中,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发生的泄漏量(泄漏率 mL/s或mL/min)。
在检出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。

Q:泄漏量(mL/s)
K(Ve):泄漏系数(等效内容积mL)
ΔP:差压(Pa)
ΔT:检出时间(s)

(2) 差压传感器的概要

① 原理、概要

使用磁性膜片作为受压部,并把因差压引起的受压部的微小位移转化成阻抗的变化,并测出其值。
由于有内壁的保护,即使发生过压膜片也不会发生破损。

② 特性

直线性范围
传感器范围: 0~±1000Pa或2000Pa(因机型而异)
高灵敏度
分解能:1Pa或0.1Pa(因机型而异)
耐高压
标准:5MPa(最大16MPa)
小内容积
0.5mL以下
容积变化率
约0.01 mL/kPa或0.005 mL/kPa(因机型而异)

(3) 差压测试法与直压测试法(相对压下降检测方式)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。

差压测试法 直压测试法 (相对压下降方式)
灵敏度
由于差压传感器不受测试压限制,而且使用微 压型差压传感器,所以可确保较高压力下高灵敏度的泄漏测试。
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,因此泄漏的测试灵敏度也随之降低了。
温度或变形的影响
由于使用了标准品,施加的空气因温度上升或气温变化而产生的误差能相互抵消。
由于分辨率高,即使检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检出时间。这样,在泄漏测试周期一定的情况下,检出时间一旦延长,加压稳定时间就相对缩短从而产生较大的测试误差。

在初始加压阶段,由于绝热变化或容积变化的影响,会引起较大的压力变动(误差)。 和相对压方式相比较,差压方式测试感度高,可以缩短检出时间。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。

互换性
即使测试压力不同,也可以使用相同的差压传感器。
为了得到最佳感度,必须使用与测试压范围相符的传感器。

(4) 各种测试方式和设定标准

参考下列各种测试方式的特点,选择最适合测试品的检测方式。

① 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测试品以及内部使用液体的测试品。
由于测试品压力大,所以可以提高测试能力。
可通过目测气泡,检查具体泄漏点。
很容易受到温度变化、变形等引起的压力变化的影响。
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测试品或者在测试时容易发生温度变化或变形的测试品。
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。而且在相同的孔径下负压发生的泄漏量小。
容易受水油产生的蒸气压力的影响 。
无法确定泄漏的部位。

② 根据测试品的形状选择

优点 缺点
内压测出方式
测试测试品的内部
测试对象:一般的测试品,开口部分较多的测试品。
密封夹具费用比外压式低。
利用填充物减少内容积,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。

通常采用计测内压的方式。为了提高测试精度并缩短测试的时间,请在测试品内增加填充物尽量减小其内容积。

外压测试方法(2次压测出方式)
向测试品内部加压,测出测试品外周和密封夹具之间所围成的空隙的压力变化。
开口和凹凸少的测试品。
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。

内容积大的测试品以及容易通过外罩密封的测试品,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。

内腔型容积测出方式
将大泄漏测试品与外罩空隙的容积差转换成差压测试。
测试对象:没有加压口的密封测试品。例如手表、电子部品等。
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。
测试品需要有一定程度的内部空间。
由于需要测出大泄漏的机构,测漏仪价格较高。

用于密封品的测试。对测试品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,在加压的同时能测出测试品内达到测试压那样的大泄漏。

③ 比较方式的选择

优点 缺点
标准品比较
方式:与固定的基准标准品比较
测试对象:一般的测试品
超过设定值的泄漏不会漏检。
也可以用于不合格率较高的测试品的测试。
容易受到测试品的温度变化、变形以及夹具变形等因素的影响。
同时比较
使用时能交换方式:测试品之间相互比较、测试。测试对象:不合格率低的测试品,受温度或变形影响小的测试品
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。
如果测试品的泄漏程度相同则无法测试。
需要2套夹具。
不合格率高的情况下不适用。

④ 其它测试方式的应用例子


多个测试品测试方式


方式:同时对多个测试品进行泄漏测试。
对象:用于内容积小的测试品或检测能力足够的情况。
用于必须延长加压时间 (受到变形影响等)的情况。
优点:可以缩短每个测试品的平均测试时间。
缺点:在测试精度要求高或测试品不合格率较大的情况下不能使用。需要多个夹具。

腔同时测试方式


方式:同一个测试品中有2个内腔需测试时,使用2台检漏仪分别对2内腔施加不同的压力,同时进行泄漏测试。
优点:可以缩短每个测试品的平均测试时间。
缺点:如果A室和B室之间发生了内漏,测试压高的测漏仪输出测试品不合格判断信号,测试压低的测漏仪输出标准品不合格的判断信号。
排气干扰的对策:
在判断结束后,如果其中的1台检漏仪首先排出气体,有可能影响到另一台检漏仪的测试值。
本公司的部分机型可通过设定和外部控制实现2台检漏仪同时排气。

科斯莫(上海)商贸有限公司

COSMO (SHANGHAI)TRADING CO.,LTD.

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