Sealing Testing & Leakage Detecting Technic
密封性检测技术
作者：深圳市诚信成自动化有限公司
的泄漏测试仪器原理
前面板图
XL-500A型精密泄漏测试仪
设备尺寸380mmX160mmX400
设备后面板
v 1，采用本公司开发的精密微泄漏传感器，显示分辨率可达0.3~0.8立方毫米/秒,可实时检测泄漏量。（产品,完全可代替国外品牌，而价格仅为国外的30%）：1.5%FS；重复性：0.25%；分辨率：0.3~0.8立方毫米/秒;
v 2，配置有PLC控制系统,人机界面显示屏,精密调压阀，精密控制阀等。根据不同的产品规格,用户可任意设置报警数值，可任意设置充气时间和测试时间等数值。界面操作便捷。
v 3，所有的型号，前面板有手动启动按钮，后面板有控制端口，可脚踏开关启动或自动测试。内置装夹用电磁阀，可控制外部夹具。通讯端口可提供启动触发，及选择控制端口（可选择控制外部电磁阀或内部电磁阀），如选择控制外部电磁阀，24V驱动端口可直接驱动电磁阀控制产品装夹夹具等。
v 4，所有的型号，均有旁通阀和排气阀，以便快速充放气。
v 5，XL-500A， XL-500AB 型，均可正压和负压测试。
v 6，精密泄漏测试仪基本型号有XL-500A ，XL-500B，XL-500AB 型， XL-500B-H，XL-500B-V。
v 7，如图所示，型号为XL-500AB 型，提供2种测试接口。
v 8，XL-500A型只有A测试出气口，用我公司提供的快拧接头和气管，直接接到阀门入口，容器入口，或零件前端。
v 9，XL-500B型有P出气口和B测试入气口， P出气口直接接到阀门入口，容器入口，或零件 前端， B测试入气口接阀门出口，零件后端，容器外罩出口。（容器需做收集罩。）
v 10，如测试气压大于0.5MPa,可选用XL-500B-H。
v 11，如容器的体积大于2L，建议选用XL-500B-V。
v 12, 若对被检测容器保压100秒后检测，本设备的灵敏度可接近质谱仪。（质谱仪的灵敏度：5X10ˇ-8 立方米*帕/秒，等于0.05立方毫米/秒）
v 13，全密封产品的无损测试功能介绍：
对于全表面已密闭的成品（例如：已装配好的容器类、灯泡、乒乓球、手表成品等等），我们的设备也可快速作无损检测。测试原理：
把产品（例如乒乓球）放入测试夹具中，合上测试夹具，这时产品处于完全密闭的腔体内，向夹具内施加恒定的气压，我们的设备能精密测量充入腔体内的气体体积。如果乒乓球密封完好，则测量值是恒定的；如果乒乓球破损泄漏，则测量值将明显大于恒定值。
测试夹具内腔要尽可能与产品外型接近，以减小腔体体积，提高合格品与不合格品的物理测量值差异，从而提高判定可靠性；同时也是为了减少测试时间。
设备归零功能：放入合格产品后的夹具腔体及系统的体积称为系统体积，设备对其归零后，只要产品合格，读数为零，若测量不和格产品，则读数明显大于零。
v 14，如多路测试，或多流程测试,或多量程测试等其它要求，可联系厂家定制等。
XL-500系列泄漏测试仪适应制造业各领域 汽车零部件，五金，塑料等
血压计/容器/混水阀
气泡法：在密闭的工件腔体内通入一定压力的气体，将工件沉放入水中(或者其它液体中)，观察是否有气泡溢出。或者在工件表面涂肥皂水，观察是否有气泡产生。(落后，污染产品，效率低下，无法自动化)
压力降法：在密闭的工件腔体内通入一定压力的气体，静止一段时间，再次检测气体的压力，观察压力是否有降低，根据压力的变化来判断是否有泄漏。(落后，效率极其低下，灵敏度)
压力差法：原理与压力降法类似，但方法更好。在密闭的工件腔体内通入一定压力的气体，同时在一个标准罐体内通入同样压力的气体，静止一段时间，观察标准罐体内的压力与工件内的压力差。这个比压力降法的要高，它可以排除环境温度变化带来的压力偏差。但市面上现有的压差表分辨率只有100~1000pa(灵敏度有所提高，效率也不高)。我公司开发的传感器能识别0.01Pa的压力变化，也能精密测量泄漏体积，从而对泄漏程度有一个量化数据。
泄漏收集法：适合阀类产品，一侧（腔体）加压，另一侧（腔体）收集泄漏气体且尽可能减小腔体体积，以增加单位泄漏量下的压力的变化速度。其它方法如负压或背压法也是与此法类似。
超声波探测法：原理是泄漏点会产生超声波，使用超声波探测仪即可找出泄漏点。这个适用于寻找气体管路泄漏点的检测。(很差，只能探测到3公斤压力下100um孔径的泄漏，这时的泄漏速度有100000立方毫米/秒以上)
v 卤素气体检漏法：将一定压力的卤素气体通入密闭的工件腔体中，在工件外部用卤素探测仪检测是否有卤素气体泄漏。(尚可，能探测到的泄漏速度大约为10~20立方毫米/秒，效率一般，要在所有表面扫描探测，)
v 氢氦气检漏法：原理与卤素气体检漏法类似，不同的是使用分子量更小，运动速度更快的氢氦气体，所以灵敏度更高。在20℃标准大气压下，水分子的运动速率约1~2m/s（米/秒），氧气分子运动速率约460m/s，氢分子运动速率约1600m/s。将一定压力的氦气，通入密闭的工件腔体中，然后使用氦质谱仪检测工件的腔体周围是否有氢氦元素泄漏，这个是目前高检漏所用的方法，比起前面几个方法来说，提高了很多，当然，成本也很高。（灵敏度，在真空模式下，每秒泄漏超过1亿个气体分子时，就能探测到，在标准大气压下约5立方微米/秒，或10 ^-13立方米*帕/秒，若在大气模式下，灵敏度减少4个数量级，约0.05立方毫米/秒。不仅设备昂贵，而且需要消耗昂贵的氦气，要配置真空泵等，效率尚可，使用时要在所有表面扫描探测）
v 有没有探测灵敏度接近氢氦气检漏法的，而价格低廉，使用更高效便捷的方法？有，使用我公司的设备就能解决这个矛盾。
v这些方法对密封性测试都很有效。
v没有一种方法对所有的应用而言是的。
v他们都有各自优点和缺点，应用那种方法合适取决于被测零件、工艺要求和技术要求。
v你需要和一个能够全面应用这些技术的公司合作。
v泄漏测试系统应根据具体应用设计，要考虑：测试容积、泄漏率、测试压力、测试节拍、以及工艺上为何要求要进行密封性测试。
空气和液体试漏的对比
v我们可以对比一下一空气和液体作为介质进行密封性检测的优缺点。空气有可压缩性，且黏度相对较低。这意味着空气通过漏点的速度比液体的要快1000倍以上。
v空气本质上没有表面张力。这个特点使它比液体更容易通过小的漏点。
v然而, 也必须考虑到空气可以通过的泄漏，对液体而言可能并不一定会泄漏。这就是为什么以空气作为介质进行试漏的时候要定义一个允许空气泄漏量。
v以空气为介质进行试漏的优点就是速度快。
空气 液体
关于无泄漏技术要求
v有时设计工程师很容易会讲：“零件应该无泄漏” 。然而, 这就像要求没有尺寸公差一样，没有一点偏差！
v例如: 10mm + 0 = 10.0000000000000…………
v世界上“无泄漏”的概念是不存在的。
v在一定条件下，氢气分子可穿越任何致密的已知物质，因为在微观下，任何物质分子间是有间隙的。甚至铁片和铜片叠在一起，施加一定压力，一段时间后它们也会互相渗透。
什么是泄漏
v当我们试图回答什么是泄漏的时候，我门需要知道零件的材质是什么。是铝的、铸铁的还是塑料的。
v通常我们会认为泄漏是由零件上仅有的一个圆洞引起的。但这不是事实。
v如果我们观察泄漏的截面，我们会看到泄漏是有很多漏点造成的。
v有时是由零件或铸件上的裂纹造成的。但大多数情况下是细小的砂眼造成的。
v假设我们做个泄漏测试，测漏仪显示的结果是10 CC/Min.
v泄漏有可能来自一个10 CC/Min漏孔 或者两个5 CC/Min 的漏空，或者10个1 CC/Min的漏空。
v假设我们考虑泄漏率为10 CC/Min@1Bar (15 PSI)的漏孔, 对有些人来讲这是一个大漏, (对某些零件而言也是), 我们假定泄漏来自一个漏孔。
v假设零件的厚度或漏孔的长度是1MM.
v一公斤压力下10 CC/Min的漏孔就是25 微米大小.
v一公斤压力下5 CC/Min的漏孔就是17 微米 大小.
v我们可以把25 微米 的孔和某些标准的东西比较一下。
v餐桌上的盐罐的一个漏孔是100 微米. 的可见的孔是40 微米.
v白血球的大小为25 微米。
设定新的泄漏率
v针对汽油的空气泄漏率通常为1 – 5 cc/min. 这个允许空气泄漏率足以防止汽油泄漏。
v泄漏率15 cc/min 足以防止自来水的泄漏。由于水的粘性和表面张力，空气能泄漏15cc/min,水并不会泄漏。另外的例子，就是对发动机冷却液(乙二醇和添加剂) 来讲，更大的空气泄漏率是允许的，通常是30-50 cc/min.
v零件的壁厚也会影响技术指标的确定。外壁较厚的零件可以设定较大的允许泄漏值。非常薄的零件就要设定低些的泄漏率。
v零件的材质也会对泄漏率的设定产生影响：铝、铸铁、砂铸、压铸、泡沫材料….
关于历史技术指标
v 由于零件材料的变化或推出新产品，测试指标就要做出相应的调整。由此引起的检测成本的增加也要作为考虑的因素。
v 重新评估检测指标的时候，要考虑历史上的泄漏测试要求，特别是针对自动泄漏测试。当然，这些只是参考，重要的衡量标准是保证产品不泄漏的质保要求。
v 有时新产品的检测要求只是复制老产品的。而老产品的测试要求是复制更老产品的。然而，更老产品的检测要求有可能源自于不相关的零件。因此，不要盲目的沿用老的技术指标。
v 落后的测试技术指标。很多工厂用过时的技术指标，比如：3分钟压降不超过300Pa，他们甚至不知道定义多大的容积下3分钟压降不超过300Pa。因为过去没有更先进的测试手段，所以老标准大都定义一定容积和压力下，3分钟压降不超过300Pa.
v 现在先进的电子测试手段，能分辩0.01Pa的压力变化，也能测试泄漏了多少体积（标准大气压下），那么我们可以折算出一定容积和压力下，每秒压力变化了多少，而不必保压180秒。
*泄漏速度的单位换算公式：
在一定容积下，泄漏标准大气压下的体积换算成泄漏压力的公式（在压力变化300Pa内，不必考虑压力下降后泄漏速度会减慢）：
P△=(v/V)*1.01X10ˇ5 Pa (注：v:单位时间内泄漏的体积；V:容器的容积）
例1， 假定待测工件容积为0.01升(10ml),在1个大气压差下泄漏速度1毫米/秒，按上述公式计算，压力变化约为10Pa/秒。
例2：假定容积为10升（10X10ˇ6立方毫米），泄漏速度为1立方毫米/秒,单位换算后，0.01Pa/秒.(不考虑压力下降后泄漏速度会减慢，约864Pa/天,约0.00864Bar/天,）
例3：假定容积为10升，3分钟压力衰减了0.003个大气压（300Pa),即1.67Pa/秒，单位换算后，泄漏速度等于167立方毫米/秒