产品贴士-使用压差法检漏的局限性

提问：我对部件的气密性要求变得越来越严格。这往往是由日益严格的环境法规造成的。对于我的工艺过程，我根据压力变化方法进行检漏测试。这种方法有哪些限制呢？

回答： 对于这一问题，并没有通用答案。压差法的限制取决于以下因素：最小可测泄漏率、标本的容量和弹性、所使用压力计的分辨率、允许的测试时间以及测量过程中的温度恒定性。

背景： 让我们来仔细看看压力变化方法中常用的单位 S cm3/min，如：“标准的立方厘米/每分钟”:“标准条件”包含温度及压力的影响，“立方厘米”包含体积，包括体积的稳定性。“分钟”代表时间。这也适用于示踪气体群中常用的单位“mbar l/s”或“Pa m3/s”。

各个物理值对气密性具有以下效果：
诸如”技术密封”、“气密”、“防病毒”、“防细菌”、“防水”及“液密”的口语表达不足以描述气密性要求。为了通过一个示例来说明压力变化方法的限制，即便泄漏率在 10-6 mbar l/s 范围内，我们仍然使用“液密”这样的表达。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，使用的设备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：
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：
在过程中测试中，很少存在周期为一个小时的情况。具有一定生产规模的测试部件往往会要求较短周期测试，使用压差法测试就无法实现这一要求。

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 的容器加热仅 0.1 °C 以上，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
„„1.比压力变化方法和气泡测试法要灵敏好几个数量级
„„2.在很大程度上耐温度变化
3.„„耐弹性部件体积的变化
„„4.不受有关标本容量限制的影响
5.„„快速测量方法，短周期

示踪气体法还支持高度自动化，以及按照符合标准的测试方法，可得到客观的、不受操作人员影响的测试结果。

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