泄漏檢測技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中問題的探討
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4影響泄漏檢測精度的因素
4.1檢測容積的影響
對(duì)于一個(gè)特定的泄漏率值而言，若檢測容積增大，則相應(yīng)的壓力降低的速度就降低，因而測量時(shí)間需要相應(yīng)增加。在一些特定的條件下，若不設(shè)法減少測量容積，則可能無法達(dá)到測量需要的靈敏度。
4.2檢測壓力的影響
泄漏率對(duì)測試壓力的依賴性，對(duì)不同的測量條件是不同的。一般而言，對(duì)于多孔性(如鑄造氣泡，裂縫)較高時(shí)，試驗(yàn)壓力對(duì)泄漏率的影響較大，而對(duì)于多孔性較低時(shí)，影響較小。另外，隨測試壓力的增高，還會(huì)帶來諸如溫度影響，所需穩(wěn)定時(shí)間加長等一系列問題。因此，建議對(duì)特定的工件可采用在一定壓力范圍內(nèi)進(jìn)行泄漏檢測，然后，選擇一個(gè)滿足測試要求的較低的壓力確定為最終的測試壓力。
4.3溫度的影響
對(duì)于一個(gè)處于密閉容器的氣體而言，當(dāng)溫度升高時(shí)，其內(nèi)部的壓力隨之升高。因而溫度的變化不可避免地成為影響壓力變化為測量對(duì)象的泄漏測試。一般估計(jì)這種影響的范圍大致在溫度每變化1℃引起的壓力變化為0.36%的測量壓力值。因而，隨測試壓力的提高，溫度的影響會(huì)變得明顯。
采用壓差法測量時(shí)，當(dāng)采用的參考件與測量工件具有相同的幾何形狀及內(nèi)腔容積時(shí)，由充氣本身引起溫度變化效應(yīng)可被測試系統(tǒng)自身消除。但當(dāng)被測件溫度與環(huán)境溫度不一致時(shí)，采用壓差法測量也無法消除這種溫度的影響。對(duì)一個(gè)在生產(chǎn)線上應(yīng)用的試漏機(jī)而言，其工序安排、在車間的安放位置等均是應(yīng)該在影響測量結(jié)果的考慮因素之內(nèi)。例如在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋生產(chǎn)線上，常常把試漏工序安排在工件加熱清洗之后，若清洗工序后沒有足夠的時(shí)間令工件冷卻至室溫，則不可避免地會(huì)對(duì)測量結(jié)果造成影響。
溫度對(duì)測量結(jié)果的影響對(duì)不同的測量對(duì)象而言也是不同的。工件的幾何形狀、內(nèi)腔容積、表面積的大小、工件的材料等都會(huì)成為影響溫度效應(yīng)的因素。工件表面積大，內(nèi)腔容積小，材料的導(dǎo)熱性好，溫度的影響就較顯著。在通常的測量條件下，由于測試時(shí)間較短，溫度的影響不會(huì)十分顯著。但若溫度的影響不容忽略，則應(yīng)采取相應(yīng)措施，在其它的條件難以改變時(shí)，可考慮采用a)降低測試壓力或者采用真空法測試，以降低溫度的影響；b)采用帶溫度補(bǔ)償功能的儀器。即對(duì)高溫工件進(jìn)行大量檢測，記錄ΔP、Δt值，作出ΔP－Δt曲線，根據(jù)曲線作出ΔPLeak(不合格限度)-Δt曲線，再將數(shù)值輸入溫度補(bǔ)償程序。為使溫度補(bǔ)償準(zhǔn)確可靠，這些工作必須在現(xiàn)場生產(chǎn)條件下進(jìn)行。
4.4穩(wěn)定時(shí)間對(duì)測量的作用
當(dāng)充氣時(shí)，壓縮空氣由受壓狀態(tài)進(jìn)入一個(gè)密閉容器后，將引起一系列的熱力學(xué)—?jiǎng)恿W(xué)變化，即當(dāng)一定體積的壓縮空氣迅速移至一密閉容器后，其壓力會(huì)發(fā)生降低，若此時(shí)進(jìn)行測量，則這種壓力的變化會(huì)被視作一個(gè)由泄漏所引起的壓力變化，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
這種“沖氣效應(yīng)”受充氣壓力、測試容積及測試件材料影響。當(dāng)充氣壓力或測試容積增加時(shí)，這種充氣引起的壓力降低會(huì)隨之變得明顯。
解決這個(gè)問題的辦法之一是在充氣與測量之間增加一段穩(wěn)定時(shí)間來消除這種影響。穩(wěn)定時(shí)間需要多長要根據(jù)具體測量對(duì)象來確定。例如，對(duì)一個(gè)內(nèi)腔容積為1000cc、充氣壓力為3bar的鑄鐵測試對(duì)象的測試表明，要完全消除這種效應(yīng)，穩(wěn)定時(shí)間大約需要30s。
在生產(chǎn)線上應(yīng)用，穩(wěn)定時(shí)間過長會(huì)影響生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍，這時(shí)，可行的措施就是采用壓差法測量。在壓差測量系統(tǒng)中，由于參考件的引入，這種效應(yīng)在測試件回路及參考件回路中同時(shí)產(chǎn)生，因而可以在很大程度上降低這種影響。參考件的選擇可以采用：
1)與測試件完全相同的零件；
2)采用與測試件體積近似的工件，在測量過程中調(diào)整其容積大小，以達(dá)到一個(gè)滿意的平衡效果。
應(yīng)當(dāng)指出的是，參考件的引入還不能達(dá)到測量要求時(shí)，只能通過增加穩(wěn)定時(shí)間來達(dá)到目的。
4.5零件封堵方式對(duì)測量的影響
零件的封堵在測量過程中必須保證其位置不發(fā)生改變，通常的做法是在封堵位置的終端采用擋鐵以保證鋼件與鋼件的接觸。如圖5所示。圖5a和圖5b的情況都保證了封堵后其位置不發(fā)生改變，封堵裝置的運(yùn)用是正確的，但圖5c中封堵由于存在密封材料的彈性環(huán)節(jié)，因而這種形式是不合適的。舉例來講，對(duì)于一個(gè)測試容積為200cm3在1bar壓力下測試，其封堵的面積為20cm2，若在測量過程中封堵位置發(fā)生0.01cm（0．1mm）的變化，則相應(yīng)體積變化率為1/1000，相應(yīng)地引起壓力的變化為100Pa，這個(gè)數(shù)值已接近測量的不合格極限值。當(dāng)然這是一個(gè)比較特殊的例子，一般情況下封堵面積與測試容積的比值都要小得多。但是，這確實(shí)是一個(gè)在封堵設(shè)計(jì)中不容忽視的問題。另外，零件的封堵不應(yīng)置于溫度強(qiáng)烈變化的場合。對(duì)于人工封堵情況，操作者應(yīng)盡量減少與被測工件的接觸，在一些特殊情況需要佩帶隔熱手套后進(jìn)行操作。
圖5零件封堵方式
采用沉水觀察氣泡進(jìn)行泄漏檢查，無泄漏的標(biāo)準(zhǔn)(即合格品的標(biāo)準(zhǔn))通常定為肉眼觀察不見氣泡。但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)沉水觀察無氣泡的工件，用試漏儀進(jìn)行氣試時(shí)是會(huì)檢出存在一定的泄漏率值的。那么對(duì)于采用試漏儀進(jìn)行氣試的用戶來講，一個(gè)普遍關(guān)心的問題就是泄漏率值的確定，即不合格品的門檻值的問題。問題的實(shí)質(zhì)在于氣試時(shí)泄漏率值選擇多少才能保證被測零件在正常使用條件下不發(fā)生液體泄漏。在較小的泄漏率范圍，氣體的泄漏率與液體的泄漏率之間的關(guān)系是無法估算的，在較大的泄漏率范圍內(nèi)氣體與液體的泄漏率可近似地建立一種以粘度為系數(shù)的換算關(guān)系。
對(duì)一個(gè)特定零件來講，要確定其泄漏率值可以采取以下辦法。首先建立一個(gè)參考的泄漏率值，將測得的泄漏率值用在與之接近的工件上，進(jìn)行該工件在正常使用條件下的檢驗(yàn)，確定該泄漏率值是否合適，再進(jìn)行修正，這是一個(gè)逐步完善的過程。另一個(gè)比較常用的辦法就是參考類似產(chǎn)品的泄漏率值進(jìn)行確定，也就是通常的經(jīng)驗(yàn)法。
6結(jié)束語
隨著試漏技術(shù)的不斷發(fā)展，泄漏檢測己越來越廣泛地應(yīng)用于各類生產(chǎn)線中，由于采用試漏儀的氣試方法具有檢測速度快，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不污染工件等優(yōu)點(diǎn)，因而使生產(chǎn)線中對(duì)產(chǎn)品的100%泄漏檢測成為可能。這在對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)及相應(yīng)環(huán)保要求愈來愈嚴(yán)格的今天顯得更加重要。(end) 電接點(diǎn)壓力表相關(guān)文章:電接點(diǎn)壓力表原理
評(píng)論