氣體密封性能檢測原理及設備基本知識
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生產廠家為了提高產品質量于是采用“浸水檢漏”來發(fā)現(xiàn)不合格工件，這就是通常所說的“水檢”，這種檢測工藝已經有了近百年的歷史。七十年代中后期，一些工業(yè)技術發(fā)達國家為了克服“水檢”工藝存在對工件的后續(xù)作業(yè)帶來的一些弊病，先后開始研究代替“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對工件的容腔，比如：摩托車的發(fā)動機缸體、汽車的發(fā)動機缸體、散熱器、剎車系統(tǒng)、蒸發(fā)器、燃氣用具等進行密封性能檢測的工藝已經成熟，并有一些相應的檢測設備陸續(xù)問世。
一、氣體密封性能檢測原理
1、理想氣體狀態(tài)方程
在普通物理學的概念上，通常任何物質都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，而氣態(tài)是物質存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài)，它本身既無一定形狀、也無一定體積，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限地膨脹而充滿于任何形狀大小的容器之中。
為了對氣體進行客觀細致的研究，需要對客觀氣體分子進行一些假設限定，這些經過限定了的氣體稱為“理想氣體”。而描述“理想氣體”狀態(tài)變化規(guī)律的數學議程式，稱為“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=8.314 J/K.mol。
蓋?呂薩克定律
從理想氣體狀態(tài)方程可以推導出，一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。
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表示該氣體在最終狀態(tài)下的壓力，體積和溫度。這個方程表明一定質量的氣體，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行密封性能檢測的基本原理。
2、工件泄漏檢測和判定
假設有一個被測工件（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，經過幾秒或幾十秒后，它的內腔容積沒有變化，而腔內壓力下降了一個確定值△P，這時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“無泄漏工件”。在實際工業(yè)生產過程中，絕對無泄漏工件是極少的。在實際檢測過程中，通?？偸歉鶕摴ぜ唧w的應用環(huán)境條件和狀態(tài)給出一個允許泄漏值，當工件泄漏值小于該值時則認為該工件“無泄漏”稱為合格品。只有工件泄漏值大于該值時才認為“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。
漏孔經常出現(xiàn)在物質組織疏松、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度量。
由氣體定律PV=M/RT可知，當溫度一定時，氣體的質量可以用氣體的壓強和體積的乘積PV （即氣體量）來表示，而PV又是容易測量的，所以“漏孔”的大小可以用單位時間泄漏的氣體量（PV）來表示，稱為漏率。其物理意義為：壓強x體積/時間。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漏孔的氣體流量，這個氣體流量受環(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PV單位表示的流量本質上就是單位時間穿過某一截面的能量，它并不是氣體分子本身攜帶的動能或位能，而是使氣體分子通過某一截面流動所需的能量。
二、氣體密封性能檢測設備
氣體密封性能檢測根據被檢測工件（物體）容腔內實際壓力與外界壓力狀態(tài)主要分為兩大類，即加壓檢漏法（或正壓檢漏法）和真空檢漏法。
這里主要介紹一下加壓檢漏法:
在被檢工件容腔內充入一定壓力的氣體（稱示蹤氣體或控漏氣體）或液體，當工件存在漏孔時，氣體（或液體）便從漏孔中逸出。漏孔越大，逸出量越大，只要在工件外面采用適當的指示方法查明有無氣體（或液體）逸出，逸出量的多少等就可判斷有無漏孔存在、漏孔位置和大小。比較有代表性的是傳統(tǒng)的“打氣試漏法”（即通常所說 的“水檢”）。
近年來，氣體密封性能檢測儀（簡稱氣密儀）的出現(xiàn)正在改變著人們對傳統(tǒng)技術的依賴和認識。下面將介紹有關氣密儀的基本知識。
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