仪器仪表直供热线 18952302362
三畅创新研发仪表、助力工业自动化升级

使用压力传感器进行泄漏测试的具体方法

来源: 作者: 发布日期:2021-01-05 11:20:18

        出厂前通常会对制造的产品执行泄漏测试,以验证压力完整性。非常常用的方法是对物品加压,密封,然后等待压力表上出现一些压力下降。在测试总体泄漏时,这通常就足够了,但不如检测缓慢泄漏所需的速度或效果那么快。本应用笔记将描述泄漏测试的基础知识,以及如何配置差分测试系统以加快泄漏测试并提高准确性。

 
一个例子:
 
        一个简单的示例将显示在空气泄漏测试中如何确定压力衰减的基本参数。
 
        假设体积为10立方英寸的物品必须在15 psig下进行泄漏测试,以验证存在的任何泄漏量小于每分钟0.005立方英寸。  博伊耳定律用于确定风量与压力之间的关系:
 
P1 V1 = P2 V2
 
哪里:
 
        P1 =起始压力
        P2 =非常终压力
        V1 =起始音量
        V2 =结束交易量
 
请注意,如果持续使用,任何压力单位和体积单位都将起作用。
 
 
 
简单的压力衰减测试
 
一个简单的压力衰减测试将测试压力施加到物品上,然后观察该压力随时间的任何下降。这是确定此测试所需时间的方式:
 
非常好步是计算将物品加压到15 psig的测试压力时,物品中会有多少空气。为此,我们使用绝对压力,并重新排列博伊尔方程,如下所示:
 
V1 =(P2 V2)/ P1
 
哪里:
 
V1 =施加压力之前的气体量
 
V2 = 10 Cu In,非常终气体量
 
P1 = 14.7 psia,开始绝对压力
 
P2 = 14.7 + 15 = 29.7 psia,非常终绝对压力
 
求解V1,使测试物压力达到15 psig所需的体积:
 
V1 =(29.7 10)/ 14.7 = 20.20立方英寸
 
      因此,如果加压物品在测试开始时包含20.20 Cu In的空气,则必须泄漏出多少才能成功检测到泄漏?对于简单的压力衰减测试,我们必须首先知道用于记录压力变化的压力计的精度。一个好的电子压力传感器将在其满量程下具有0.25%的精度。如果压力传感器的满刻度为15 psig,则该误差表示压力为0.0375 psi。但是,如果压力传感器报告压力下降了0.0375 psi,则可能只是错误。因此,应为通过/失败标准指定比误差大几倍的压降。五倍的误差将是大约0.2 psi的压力,这将更可靠地表明存在泄漏
 
      如果非常大泄漏率规格为0.005 Cu英寸/分钟,压力表记录0.2 psi压降需要多长时间?为了确定这一点,我们首先需要知道要从被测物品中泄漏出多少空气才能产生0.2 psi的压力变化。我们再次使用博伊尔定律,如下所示:
 
      V2 =(P1 V1)/ P2
 
哪里:
 
      V2 =保持新的较低压力Cu In所需的体积
      P1 =初始压力29.7 psia
      V1 =初始体积= 10.0 Cu In
      P2 =泄漏后压力= 29.5 psia
 
解决V2:
      V2 =(29.7 10.0)/ 29.5 = 10.07铜
 
保持新压力(无泄漏)所需的新体积为10.07 Cu In。由于容器的体积没有改变,这意味着由于泄漏而逸出的空气等于0.07 Cu In。在非常大允许泄漏率为每分钟0.005 Cu In的情况下,使用简单的压力衰减测试来验证这种泄漏将花费大约14分钟的时间。
 
压差法:
 
检测小泄漏率的更好方法是压差法。在此方案中,使用了两篇文章:一份已知不会泄漏,而另一篇文章正在测试。将两个制品加压至相同的测试压力,然后将两个制品密封。甲差压传感器被用于检测已知不泄漏文章中的压力和被测物体之间的任何变化。这可以很容易地自动化。为此使用了灵敏度更高的压差传感器,可以更快地确定较小的泄漏率。
 
如图所示,测试序列运行如下:
 
      1 –平衡阀打开,排气阀关闭。
 
      2 –打开压缩机的压力阀,使两个物品都达到测试压力。
 
      3 –压力阀和平衡阀关闭,对系统进行密封,压差传感器记录两个物品之间的任何小压力变化。
 
      4 –经过足够的时间测量泄漏后,打开平衡阀,打开排气阀以排出系统废气。
 
与简单的压力衰减测试一样,确定检测泄漏所需的时间是知道差压传感器可以准确观察到多少压降的问题。诸如Validyne P55压力传感器或DP15压力传感器之类的优质低压传感器可提供0.5 psi的满量程压力,精度为0.25%。
 
和以前一样,我们确定压差传感器可以准确观察到的压降。满刻度为0.5 psi,准确度为0.25%意味着测量误差仅为0.00125 psi。为了使该误差的压力下降达到五倍是可靠的,被测物品内部的压力必须仅下降0.00625 psi,以检测泄漏。
 
将其舍入到0.007 psi,接下来我们确定必须从被测物品中泄漏出多少空气,以将压力降低0.007 psi。和以前一样,我们使用博伊尔定律:
 
V2 =(P1 V1)/ P2
 
哪里:
 
V2 =保持新的较低压力Cu In所需的体积
 
P1 =初始压力29.7 psia
 
V1 =初始体积= 10.0 Cu In
 
P2 =泄漏后的压力= 29.693 psia
 
解决V2:
 
V2 =(29.7 10.0)/ 29.693 = 10.002 Cu In
 
因此,从被测物品中逸出的空气中诸如0.002 Cu In之类的东西足以降低压力,恰好足以可靠地检测到泄漏。这将需要不到一分钟的时间才能检测到每分钟0.005 Cu In的允许泄漏率。通过简单的压力衰减测试可以节省大量时间。
 
注意事项:
 
已知不会泄漏的物品应与被测物品相同。压缩空气后,它会稍微变热,这会增加两个物品中的压力。如果两件物品均等地散热,则温度上升对测试的影响较小。使用压差法时,应分配额外的时间以进行一定程度的冷却,这可以在不大大延长测试时间的情况下完成。绝对压力将大致增加到绝对温度增加的比率,因此,如果可以了解一些温度升高的想法,则可以对完成测试所需的时间进行调整。设计出泄漏率确切等于非常大泄漏规格的物品也很有帮助。

咨询热线

0517-86998326
我是混淆代码

如果您的浏览器未跳转,请点击此处进行游戏并领取优惠

技术支持 AI智能站群 luis888.vip@gmail.com