氣密性檢測儀發(fā)展歷史
隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,人們對氣密性能檢測技術(shù)及裝備的要求也走向一個(gè)新高度。在民用工業(yè)中,人們對氣密性與泄漏的認識、要求對泄漏檢測,氣密性和控制的意識逐日增強。但我們身邊較為熟悉的摩托車(chē)、攝像頭、汽車(chē)、燃氣用具等這些產(chǎn)品也因氣密性不好造成的危害和災難也給人們敲響了警鐘。優(yōu)其是*近的蘋(píng)果手機,三星手機,華為手機的號稱(chēng)能防水,氣密性能好,更是把氣密性這一話(huà)題,技術(shù)催向了頭條。
生產(chǎn)廠(chǎng)家為了提高產(chǎn)品質(zhì)量于是采用“浸水檢漏”來(lái)發(fā)現不合格工件,這就是通常所說(shuō)的“水檢”,這種檢測工藝已經(jīng)有了近百年的歷史。七十年代中后期,一些工業(yè)技術(shù)發(fā)達國家為了克服“水檢”工藝存在對工件的后續作業(yè)帶來(lái)的一些弊病,先后開(kāi)始研究代替“水檢”的新工藝、新設備。
九十年代初,用潔凈干燥空氣作為工作介質(zhì)對工件的容腔,比如:摩托車(chē)的發(fā)動(dòng)機缸體、汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機缸體、散熱器、剎車(chē)系統、蒸發(fā)器、燈具,攝像頭等進(jìn)行密封性能檢測的工藝已經(jīng)成熟,并有一些相應的檢測設備陸續問(wèn)世。這就是氣密性檢測儀的發(fā)展歷史。
氣密性檢測儀的測試原理
1、理想氣體狀態(tài)方程
在普通物理學(xué)的概念上,通常任何物質(zhì)都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),而氣態(tài)是物質(zhì)存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài),它本身既無(wú)一定形狀、也無(wú)一定體積,它的形狀和體積完全取決于盛裝氣體的容器。任意數量的氣體都能被無(wú)限地膨脹而充滿(mǎn)于任何形狀大小的容器之中。
為了對氣體進(jìn)行客觀(guān)細致的研究,需要對客觀(guān)氣體分子進(jìn)行一些假設限定,這些經(jīng)過(guò)限定了的氣體稱(chēng)為“理想氣體”。而描述“理想氣體”狀態(tài)變化規律的數學(xué)議程式,稱(chēng)為“理想氣體的狀態(tài)方程”。即:PV/T=R
式中R是氣體普適常量,即對所有氣體均普遍適用的常量。
對于質(zhì)量為M,分子量為μ的氣體,則表述為:PV=M/RT
式中常量R的數值取決于P,V,T等所用的單位。在國際單位制中,P的單位用Pa,V用m3,T用K,則R=8.314J/K.mol。
蓋?呂薩克定律
從理想氣體狀態(tài)方程可以推導出,一定質(zhì)量的氣體,在壓強不變的情況下,它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。
即:若P1=P2,則:V1/T1=V2/T2
上式中P1、V1、T1表示氣體在初始狀態(tài)下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在*終狀態(tài)下的壓力,體積和溫度。這個(gè)方程表明一定質(zhì)量的氣體,不管其狀態(tài)如何變化,它的壓強和體積的乘積除了絕對溫度,所得之商始終保持不變。這就是采用氣體對工件進(jìn)行密封性能檢測的基本原理。
2、氣密性檢測儀工件泄漏檢測和判定
假設有一個(gè)被測工件(或物體)的內腔容積是V,腔內壓力是P,在溫度恒定的情況下,經(jīng)過(guò)幾秒或幾十秒后,它的內腔容積沒(méi)有變化,而腔內壓力下降了一個(gè)確定值△P,這時(shí)我們就可以判定該工件氣體密封性能不好,或者叫做“有泄漏工件”。否則認為該被檢測工件氣體密封性能良好或叫做“無(wú)泄漏工件”。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,絕對無(wú)泄漏工件是極少的。在實(shí)際檢測過(guò)程中,通常總是根 據該工件具體的應用環(huán)境條件和狀態(tài)給出一個(gè)允許泄漏值,當工件泄漏值小于該值時(shí)則認為該工件“無(wú)泄漏”稱(chēng)為合格品。只有工件泄漏值大于該值時(shí)才認為“不合格”或“嚴重泄漏”。
3、漏孔、漏率和漏率的國際單位
工件有泄漏,必定有“漏孔”。這里通常指的漏孔是非常微小的,其截面形狀也各不相同,漏孔漏氣的路徑也各式各樣。漏孔經(jīng)常出現在物質(zhì)組織疏松、裂紋、裂隙、應力集中、彎折、可拆卸等部件。
大多數是由于加工工藝不合理,結構不合理、安裝不合理等原因造成的。漏孔的幾何尺寸是很微小的,因此它不能用我們的肉眼所覺(jué)察,加工漏氣路徑又各式各樣,截面形狀又很復雜,所以漏孔的大小極難用它的幾何尺寸來(lái)度量。
由氣體定律PV=M/RT可知,當溫度一定時(shí),氣體的質(zhì)量可以用氣體的壓強和體積的乘積PV(即氣體量)來(lái)表示,而PV又是容易測量的,所以“漏孔”的大小可以用單位時(shí)間泄漏的氣體量(PV)來(lái)表示,稱(chēng)為漏率。其物理意義為:壓強x體積/時(shí)間。
漏率的國際單位為“瓦特”(W)或Pa.m3/s。1W=1Pa.m3/S=103Pa.L/S=7.5Torr.L/S。漏孔的漏率也就是通過(guò)漏孔的氣體流量,這個(gè)氣體流量受環(huán)境溫度、漏孔兩端的壓差(即工件內外壓差)和氣體各類(lèi)等因素的影響。從漏率單位的量綱我們可以看到:由于1Pa=1N/m2,1J=1N.m;因此1Pa.m3/S=1J/S=1W。
由此可見(jiàn)PV單位表示的流量本質(zhì)上就是單位時(shí)間穿過(guò)某一截面的能量,它并不是氣體分子本身攜帶的動(dòng)能或位能,而是使氣體分子通過(guò)某一截面流動(dòng)所需的能量。
岳信-專(zhuān)注于氣密性檢測儀的研發(fā)和生產(chǎn),期待與您的每一次溝通。
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