在進行氣密性檢測時,我們會遇到明明是用的單正壓的方式去做檢測,而泄漏值卻是負的,這是什么原因造成的呢?
在了解這個問題之前,我們首先需要知道氣密性檢測的測試原理,是在產(chǎn)品腔體內(nèi)充入一定壓力的氣體,到達設定的壓力值后再斷開氣體供給,靜置一段時間待氣壓穩(wěn)定后,壓力傳感器監(jiān)測壓力的衰減,衰減超過判定閾值則判定產(chǎn)品存在泄漏。
圖1-1氣密檢測原理圖
圖1-2氣檢過程中,壓力隨著測試階段的推進而變化
而泄漏值是指在測試過程中,穩(wěn)壓后的壓力減去測試后的壓力得出的值。
因此,出現(xiàn)負值則說明穩(wěn)壓后的壓力跟測試壓力比,是上升狀態(tài)的。為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢?
泄漏值為啥是負的?
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程(Equation of state of ideal gas)PV=nRT公式,可以得出,氣體在處于平衡態(tài)時,壓強跟體積、溫度有關,從理論知識和過往的實踐中,我們總結出以下幾種原因。
1. 密封圈(或密封膠)太高。在限位沒有做好的情況下,測試過程中密封圈沒有一次被壓到位,在穩(wěn)壓或測試時密封圈一直被擠壓,被密封腔體體積會變小,依據(jù)PV=nRT得出P=nRT/V,V變小,即壓力P值會上升,所以出現(xiàn)負值。
圖2-1密封圈本身具有一定的高度
2. 模具限位沒有做好。產(chǎn)品在測試過程中,充氣壓力使得產(chǎn)品變形(主要針對袋子,或有韌性的殼體)、或封堵內(nèi)硅膠變形,導致待測品 內(nèi)部體積,在測試階段變小,出現(xiàn)負值。
圖2-2做了限位柱的待測品
3. 溫度的改變。檢測儀周邊溫度、模具本身溫度等環(huán)境溫度升高,依據(jù)P=nRT/V T變大,P壓力也會上升,導致出現(xiàn)負值。
4. 產(chǎn)品在測試過程中變形。比如手表后殼,在加壓時腔體變大,在穩(wěn)壓或測試時由于腔體恢復原狀變小,壓力上升,用標準端壓力減去上升的壓力,就會出現(xiàn)負值。
5. 氣缸壓力過大,導致測試過程中,產(chǎn)品被一直往下壓,擠壓產(chǎn)品內(nèi)部空間,V變小,導致P變大,導致泄漏值為負值。
6. 在使用差壓檢測方式的過程中,標準口漏氣,而另一邊的待測品沒有泄漏情況,也會導致泄漏值出現(xiàn)負值。
圖3-1差壓式氣密檢測原理圖
修正措施
在工裝的進氣管套上“保溫管”;
不要讓冷風/空調(diào)對著檢測儀吹;盡量讓外部壓力和測試治具中的內(nèi)部壓力保持一致;
如果是密封圈/膠過高、模具支撐沒做好,可以在裝配過程中給測試治具加個合適的“限位柱”作支撐;
產(chǎn)品變形,要采用差壓的檢測方式解決,可以抵消變形的影響;
可以通過更換小缸徑的氣缸避免出現(xiàn)這些情況;
標準口漏氣可以通過更換標準件的方式,讓泄漏值恢復正常。
以上就是我們測試中出現(xiàn)負值的常見原因,僅供大家參考。
氣密小知識科普
PV=nRT,理想氣體狀態(tài)方程(Equation of state of ideal gas) ,又稱理想氣體定律、普適氣體定律,是描述理想氣體在處于平衡態(tài)時,壓強、體積、溫度間關系的狀態(tài)方程。它建立在玻義耳-馬略特定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等定律的基礎上,由法國科學家克拉珀龍(Benoit Pierre Emile Clapeyron)于1834年提出。
式中:p為壓強(Pa),V為氣體體積(m3),T為溫度(K),n為氣體的物質的量(mol),R為摩爾氣體常數(shù)(也叫普適氣體恒量)(J/(mol.K))。
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