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富源达教你流量式检漏仪原理有哪些??

文章来源:深圳市富源达机械设备有限公司 人气:241 发表时间:2017-11-10 16:15:05

流量式检漏仪工作原理是向被检工件内不间歇充入一定压力气体,以质量流量计或体积流量计感测充入工件气体流量的变化,以此来判定工件泄漏量是否在工艺要求合格范围内。流量法的特点是测量信号与被测容积的大小无关,测量信号直接反映气体泄漏量。若感测元件是差压流量计则为差压流量法,其检漏仪为差压流量检漏仪;若是质量流量计则为质量流量法,其检漏仪为质量流量检漏仪。质量流量法
时测量信号不仅与测量容积的大小无关,而且与测试压力的高低也没关系。


流量式检漏仪检测过程是这样的:

(1)充气过程:SV2、SV3上电,通过旁路电磁阀给工件快速充气,充气完后,
SV2失电,关闭旁路阀,SV1上电,使气源、差压流量传感器、被测工件成为连通气路。
(2)检测过程:SV1、SV3保持得电,观测流量传感器数据,在规定时间内作出是否合格判定。
(3)排气:SV1、SV3时,通过消声器排放工件内气体。

流量式检漏仪气路图见图6。

质量流量计分为直接式和间接式两种。直接式质量流量计的输出信号能直接反映流体介质的质量流量值,其中应用最为广泛的是科里奥利式质量流量计和热式质量流量计;

间接式质量流量计也有两种:一种是组合式质量流量计,另一种是补偿式质量流量计。
这里重点介绍适用于质量流量检漏仪安装的热式质量流量计。热分布型TMF质量流量计的工作原理如图7所示,在一根小口径薄壁测量管的外壁上,
对称绕制两个具有较高温度系数的电阻线圈,并与另外两个电阻组成一直流电桥。电阻线圈即是加热元件,又是测温元件。电桥由专门的电子线路(转换器)供给恒定的电流,电阻丝产生的热量加热测量管和其内部的气体,当无气体通过时,在测量管上轴向的温度分布是对称的,如图7b虚线所示,上下游各电阻丝的平均温度为Tm,温差为零;当有气体流过时,上游温度下降,下游温度上升,测量管中轴向温度分布曲线发生畸变,如图7b实线所示,上下游各电阻丝的平均温度分别为T1和T2,温差为△T(△T=T2 - T1);当流量趋向于无穷大时,由于电阻丝产生的热量很快被气体带走,上下游的温差又趋向于零,流量计将不能正常工作。所以微小流量是这种流量计工作的必要条件。流量应小到不至于将加热热量带出传感器,即在传感器出口处,温度应恢复到进口温度T0。


E:传感器输出电压信号 I:供给电桥的恒定电流

A:电阻丝和管壁及其内部气体的总传热系数
R0:电阻丝电阻
α:电阻丝电阻温度系数
T:测量管中的最高温度
T0:环境温度
CP:介质比定压热容

理想气体的比热容和摩尔热化,实际气体的比热容和摩尔热容受温度、
压力的影响,但变化比较小。热分布型TMF正容不随温度、压力而变是基于气体的这种物理特性使得传感器的输出信
号在一定的流量范围内与气体的质量流量或标准体积流量成正比。


4、泄漏试验的温度影响及补偿

在差压检漏法中已较为详细地论述了工件温度对测量结果的影响。绝对压力法同差压法一样都是遵循理想气体状态方程的,若检验气体未完全达到平衡状态,则温度必然对检测结果产生影响。
通常温度的影响主要来自两个方面,一是环境温度,二是工件温度。对于环境温度,应使整个检测系统处于同一环境温度下,在试验过程中还应避免环境温度的变化。此外,压力测量法中采用差压法时,使被测工件与标准样件处于同样的环境温度下,即可起到补偿作用。而对于工件温度,在差压检漏法中已提出应使工件处于室温状态,也就是说应尽可能从工艺流程上予以解决.这样即经济又可靠。但目前在我们一些现有的或新设计的生产线上,都很难实现使工件达到室温状态。特别是通常在试验前,需将工件清洗、吹干,在这种情况下应如何解决工件温度对测量结果的影响呢?可以采取以下几种方法:
第一种方法通常称为二次测量法,即将被试工件密封后,首先以低于所要求的试验压力充气测量,然后再按所要求的试验压力进行二次充气测量,显然这种方法将加速工件与检验气体温度趋于一致。这种方法因其测量精度较低,加之生产节拍的限制,故较少应用。
第二种方法称之为统计法。顾名思义,该方法是以实际试验所得到的统计数据为依据,找出其中的规律,并适当地修正废品值以满足测量要求。该方法结构简单,费用低,目前被广泛采用。例如,德国佛罗里西公司的检漏仪上就带有DPK键,即泄漏速率修正键,采用该键很容易实现统计法对测量结果的补偿。此外,采用该键还可用来缩短试验过程中的平衡时间,从而缩短整个试验时间。但是,应当指出的是,当工件不处于室温状态时就很难保证所有的工件都具有相同的温度。这种情况下,如果工件间的温差较大且检测精度又相对要求较高,则统计法也就无法满足要求了。
第三种方法是采用两个温度传感器,一个用于测量检验气体的温度,加一个测量被试工件的温度。其办法是根据泄漏标准工件,测出其与检验气体的各个温度差及相应压降值,依据废品点,作出一条温度、压降曲线,作为温度补偿曲线,并将此曲线编程到检漏仪中。在实际生产条件下,将再次测得的检验气体与被试工件之间的温度差及相应的压降值输入到仪器中,与所存入的温度补偿曲线相比较,即可得出补偿后的检测结果。
这种方法也可以用于补偿环境温度对测量结果的影响,其办法是用上述测量被试工件的温度传感器测量密封夹具的温度。但应当指出的是这种补偿方法也是遵循某种统计规律的,并不是依据理想气体的状态方程检测出检验气体的温度变化就可进行补偿的,因为在整个测量过程中检验气体不可能达到平衡状态。


采用温度补偿后其测量精度势必有所降低,并增加费用。在实际应用中,应按实际生产条件,做了同批工件的实验数据,从中选定一条适宜的曲线。

5、检漏方法及仪器的选型
如上所述,在两种检漏原理下有四类不同方式的检漏仪。如何根据不同的工况和被检工件具体工艺参数选择合适的检漏仪是至关重要的。下面表格是一般工况下不同类型检漏仪的适用范围,然后以6113型发动机总成为例,具体讲解不同检漏仪的选用。


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