2019-12-06 12:45:34 普发真空技术(上海)有限公司
由于环境限制日益严格,对零部件的气密性要求也越来越严格。这就是为何许多用户在他们的工艺中应用基于压差变化方法的测试方法。但是这些方法存在局限性。为定义及在生产工艺中适当地考虑它们,需要涉及到不同的因素:最小可测泄漏率、样本的容量和弹性、所使用真空计的分辨率、允许的测试时间以及测量过程中的温度恒定性。
各个物理值对气密性的效果
诸如”技术密封”、“气密”、“防病毒”、“防细菌”、“防水”及“液密”等口头表达不足以描述气密性要求。
压力变化方法的限制可以轻松通过泄漏率在 10-6 mbar l/s 范围内的“液密”表达的示例来说明。在容量为 5 升的容器内,这样的泄漏导致压力每秒损失 2.0 · 10-7 mbar 。这也就是每分钟损失1.2 · 10-5 mbar,每小时损失 7.2 · 10-4 mbar,每天损失1.7 · 10-2 mbar,每年损失 6.3 mbar。因此,使用的仪器必须能够处理这些压力的变化。
测量仪器的分辨率限制:
使用空气作为测试媒介的实际测试经常在 2 和 5 bar的绝对压力下进行。如果允许的测试时间为一小时,这就意味着在压力为 7.2 · 10-4 mbar 下的变化应该在 5 bar 的压力范围上显示。然而,具有如此高分辨率的测量仪器是不存在的。
容量对压力的影响容器越小,压力变化就会越大,反之亦然。凭借非常小的部件,使用市售的测量仪器仍然可能适用于上述泄漏率限制。然而,容器越
大,基于压力变化方法的泄漏检测失败的几率就会越大。
尺寸稳定性的影响
弹性容器的测试也存在问题。塑料容器的容量变化能够弥补压力损失,并使其不可能进行此类测试。
周期时间的影响
在过程中测试的过程中,很少存在周期为一个小时的情况。要求较短周期的一定规模以上的测试对象不允许使用压力变化方法。
温度的影响
密闭在容器中的气体量受理想气体法则的影响:
因此,容器中的压力取决于绝对温度;其范围从零下 273.15 °C 开始,这一范围对应摄氏温度标。这意味着仅仅 1 °C 的温度变化就相当于大概 1/273 的压力变化。如果我们对示例中压力为 5 bar 的容器仅加热 0.1 °C,那么压力则增加 1.8 mbar。这比每天泄漏产生的压力下降高出一百倍。这表明,通过设计具有临界值的压力衰减测试系统,仅仅通过触碰测试标本就可影响测试结果。
配套设备和密封工具上的隔热材料以及数学上的温度补偿可以扩大压力变化方法的限制范围,但是这些材料并不一定有效。对直接来自热处理站(如焊接、锡焊、清洗或干燥)部件的测量,必须只在长时间等待的冷却过程后使用压力变化方法进行测试。
使用测试气体的泄漏检测
示踪气体法,在这种方法中,测试气体的气流会凭借一个选择性检测设备通过一个漏点,这一方法为上述提及的限制提供了一个解决方法。示踪气体法
■ 比压力变化方法和气泡测试法要灵敏好几个数量级
■ 在很大程度上耐温度变化
■ 耐弹性部件体积的变化
■ 不受有关标本容量限制的影响
■ 快速测量方法,短周期
示踪气体法还支持高度自动化,还能按照符合标准的测试方法得到客观的、不受操作人员影响的测试结果。
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