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气密性检测过程中为什么会出现负的泄漏值?

在进行气密性检测时,我们会遇到明明是用的单正压的方式去做检测,而泄漏值却是负的,这是什么原因造成的呢?

在了解这个问题之前,我们首先需要知道气密性检测的测试原理,是在产品腔体内充入一定压力的气体,到达设定的压力值后再断开气体供给,静置一段时间待气压稳定后,压力传感器监测压力的衰减,衰减超过判定阈值则判定产品存在泄漏。

气密检测原理图 图1-1气密检测原理图

气检过程中,压力随着测试阶段的推进而变化 图1-2气检过程中,压力随着测试阶段的推进而变化

泄漏值是指在测试过程中,稳压后的压力减去测试后的压力得出的值。

因此,出现负值则说明稳压后的压力跟测试压力比,是上升状态的。为什么会出现这样的情况呢?


泄漏值为啥是负的?

根据理想气体状态方程Equation of state of ideal gasPV=nRT公式,可以得出,气体在处于平衡态时,压强跟体积、温度有关,从理论知识和过往的实践中,我们总结出以下几种原因。

1. 密封圈(或密封胶)太高。在限位没有做好的情况下,测试过程中密封圈没有一次被压到位,在稳压或测试时密封圈一直被挤压,被密封腔体体积会变小,依据PV=nRT得出P=nRT/V,V变小,即压力P值会上升,所以出现负值。

密封圈本身具有一定的高度 2-1密封圈本身具有一定的高度

2. 模具限位没有做好。产品在测试过程中,充气压力使得产品变形(主要针对袋子,或有韧性的壳体)、或封堵内硅胶变形,导致待测品 内部体积,在测试阶段变小,出现负值。

做了限位柱的待测品 图2-2做了限位柱的待测品

3. 温度的改变。检测仪周边温度、模具本身温度等环境温度升高,依据P=nRT/V T变大,P压力也会上升,导致出现负值。

4. 产品在测试过程中变形。比如手表后壳,在加压时腔体变大,在稳压或测试时由于腔体恢复原状变小,压力上升,用标准端压力减去上升的压力,就会出现负值。

5. 气缸压力过大,导致测试过程中,产品被一直往下压,挤压产品内部空间,V变小,导致P变大,导致泄漏值为负值。

6. 在使用差压检测方式的过程中,标准口漏气,而另一边的待测品没有泄漏情况,也会导致泄漏值出现负值。

差压式气密检测原理图图3-1差压式气密检测原理图

 


修正措施

  1. 在工装的进气管套上保温管

  2. 不要让冷风/空调对着检测仪吹;尽量让外部压力和测试治具中的内部压力保持一致;

  3. 如果是密封圈/胶过高、模具支撑没做好,可以在装配过程中给测试治具加个合适的限位柱作支撑;

  4. 产品变形,要采用差压的检测方式解决,可以抵消变形的影响;

  5. 可以通过更换小缸径的气缸避免出现这些情况;

  6. 标准口漏气可以通过更换标准件的方式,让泄漏值恢复正常。

以上就是我们测试中出现负值的常见原因,仅供大家参考。


气密小知识科普

PV=nRT,理想气体状态方程Equation of state of ideal gas 又称理想气体定律、普适气体定律,是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、温度间关系的状态方程。它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等定律的基础上,由法国科学家克拉珀龙(Benoit Pierre Emile Clapeyron)于1834年提出。

式中:p为压强(Pa),V为气体体积(m³),T为温度(K),n为气体的物质的量(mol),R为摩尔气体常数(也叫普适气体恒量)(J/(mol.K))。 

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