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深圳富源达讲解气密性测试稳定性影响因素

文章来源:深圳市富源达机械设备有限公司 人气:59 发表时间:2018-01-05 09:21:13

影响气密性测试结果的因素,最重要的还要说是测试时温度和体积的变化。在检出行程中,一旦密封空气回路中的温度体积发生变化,根据 Charle法则会引起压力的变化,从而给泄漏测试带来较大的误差。


一.温度变化的影响:在测试时被测物一侧的空气回路的空气温度变化和差压的关系如下:

例t = 25℃,Δt = 1℃ 

①P = 100kPa 于是ΔPt≒675Pa   (被测物温度下降时,压力减少,并显示正的测定值。)

②P ≒-101.3kPa(真空)= 0kPa(绝对压) 于是ΔPt=0 Pa  


综上我们可以得出,真空的情况下,不受温度变化的影响。 测试误差是随着测试压的增大成正比增加。测试压力越接近真空,误差越小。若实际环境温度稳定,不同的温度环境下对测试结果造成影响较小,例如温度环境相差5摄氏度的差别约为5/(273+20)≈1.7%。而如果测试中发生温度变化,会对测试结果带来非常大的影响!


通常情况下,以下一些原因会造成温度变化,进而对测试产生影响: 

1.充气过程中气体分子摩擦生热

常见现象:充气过程中气体分子摩擦会导致热量产生,根据气体方程PV=NRT,可知会导致测试腔体内部压力升高,当充气结束后温度又会缓慢恢复到正常的室温,因此充气结束后的稳压时间如果不充分,即到测试阶段腔体内部温度仍出于下降的回复期,那么由此温度下降所导致的压力下降就会直接反映到仪器所测试的泄漏量中。


影响:在测试阶段泄漏量由大变小直至趋于稳定。


解决办法

    方法一:延长稳压时间。使测试腔体内部温度自然趋于外部温度后再进入测试阶段。这是常用的最直接有效的方式,缺点在于对于有些比如内部空间较大或塑料件之类的不易导热的产品,在充气结束后产品内部的温度可能需要很长的时间才能回复到正常温度。这样会导致测试节拍变长影响生产效率。

    方法二:缩短温度回复时间。对内部空间较大的产品在做测试密封工装时尽量填充减小测试腔体容积。

方法三:在测试参考端加与测试产品相同的对比件或储气罐,以抵消相同的温度变化。(这是压差测试法相对直压测试法的优势之一)


2.排气带走温度 

常见现象:测试完成后产品内部的气体被排出时会带走产品及密封工装上的部分温度。如果马上对同一件产品进行二次测试,就会出现产品内部气体温度先被降低后稳压时升高回复的状态,这会导致测试阶段腔体内部压力有微小的上升状态,会抵消部分原有的泄漏量。


影响:对同一件产品做重复性测试时,会出现测试结果一次比一次变小的现象,如果多次测量中间间隔时间不完全一样还会出现测试结果反复的现象,影响测试的稳定性。


解决办法:对同一件产品做重复性测试时,两次测试之间需要间隔足够的时间以使产品回复正常的测试状态,每次测试的间隔时间最好一致。在对设备做重复性测试时,可选用多个产品循环测试的方式进行。

    对于一些指标比较小,重复性比较高的产品来说,在设计工装时可考虑使用硬性树脂类材料作为直接接触的密封夹具避免使用导热性较好的金属材料。


3.测试产品自身带有温度

常见现象:机加工出来的工件经过简单清洗直接进入测试工位,工件本身还带有较高的温度。冬天放在室外的工件直接拿到室内后就进行测试。


影响:带有较高温度的工件在进行测试时会对充入的气体持续较长时间的加热,在测试阶段产品内部的空气压力会不降反升,测试结果出现负值。直接由低温环境拿到高温环境测试的产品,由于温度的差别,和测试时间的不同可能会出现泄漏量变大,也可能会出现测试负值的不同现象。


解决办法:

   方法一:放置自然回复。对带有温度或低于测试环境温度的产品放置直至其回复到正常测试环境温度。常用也是最有效的方式,但需要周转测试产品或添加冷却工位。

  方法二:温度补偿。对测试中的温度差异进行硬件温度补偿。缺点在于只适合于体积较大、温度变化比较明显、导热性较好的测试产品。


4.外部温度的影响


常见现象:外部温度的影响来源有多种,比如:夏天空调或风扇对测试工位的直吹、测试工位靠近窗口受到阳光的直射、布置在外的气源管经过阳光照射后进入车间直接用于测试工位、温度较低时操作员工的人体温度等。都会对测试产品带来一定的影响。


影响:测试结果出现负值或泄漏量不稳定。


解决办法:避免温度的直接影响,测试工位远离热源。



二.体积变化的影响


在泄漏测试的测试行程中,一旦被测物一侧或标准品一侧的空气回路的容积发生变化,就会产生差压并引起测试误差。这种情况经常发生在被测物被夹紧时引起的压力变动,因此有必要在使用O形密封圈的密封部设置挡块以防止其发生微小变动。在测试时间中被测物的容积变化和差压的关系如下:

 例如:对1升的测试容积,如果在测试阶段变化1ml,由此而产生的压差变化200 Pa。


在对产品进行封堵的时候,太厚的密封垫会使得密封缸不能完全压到底,容易受到震动及缸体气源的影响。空置的密封橡皮受到空气的压缩会产生缓慢的压缩影响测试容积。采用合适尺寸的O型圈密封或密封垫密封产品。 


三.其他因素

1.气源的稳定性

常见现象:测试工位处于用气量较大的车间环境中、双工位或多工位测试台使用同一气管源。


影响:测试过程中,如果测试工位附近用气量减小,则气源压力会增加使气缸内的压力有微小的增加会导致气缸下 压力度增大,密封的腔体容积减小,腔体内部压力增大,此时若处于测试极端那么测试结果将会变小或出现负值。如果外部用气量增大,则气源压力会下降,会导致密封腔回缩容积变大,测试结果就会突然变大。因此气源不稳定会对测试结果的稳定性产生影响。


解决办法:

1)对密封缸体行程作限位处理 。

          

2)给测试工位用气加出气罐。

          

3)调整测试工位气缸用气压力,使其低于气源压力,以减少气源压力波动带来的影响。


2.测试产品对空气的吸附性

常见现象:对于一些材质密度较小或存在小孔的产品(比如 碳罐)来说,首次测试后产品内部可能吸附有压缩的空气,如果马上进行二次测试由于已吸附的空气不能马上排出,可吸附的空气也会越来越少。


影响:对这类产品做连续的重复性测试,会导致测试结果越来越小。


解决办法:连续测试同一件产品需要之间需要足够的间隔时间,或选取多件产品循环测试。


四.使用建议:

  1. 避免测试设备的晃动

  2. 保证气缸气源的稳定性或者使用电缸下压

  3. 避免使用软管

  4. 避免周边的空调风扇直接对着测试系统

  5. 避免测试过程中过多的人员流动

  6. 抓取被测试部件必须戴手套

  7. 避免阳光或灯光直射

  8. 保证被测件与环境温度一致


深圳市富源达机械设备有限公司专业的防水测试设备生产厂家,主要产品是:试水,试漏机,测漏机,检漏机,试漏仪,测漏仪,检漏仪,真空检漏仪,密封性测试仪,密封测试设备,气密性检测仪气密测试机,气密性检测设备,防水测试机,防水测试仪,防水检测仪,防水测试设备等。型号齐全,供您选择,还可根据需求定制。咨询热线:13662598991  13612991950。

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