非常好步是計(jì)算將物品加壓到15 psig的測試壓力時(shí),物品中會(huì)有多少空氣。為此,我們使用絕對(duì)壓力,并重新排列博伊爾方程,如下所示:
因此,如果加壓物品在測試開始時(shí)包含20.20 Cu In的空氣,則必須泄漏出多少才能成功檢測到泄漏?對(duì)于簡單的壓力衰減測試,我們必須首先知道用于記錄壓力變化的壓力計(jì)的精度。一個(gè)好的電子壓力傳感器將在其滿量程下具有0.25%的精度。如果
壓力傳感器的滿刻度為15 psig,則該誤差表示壓力為0.0375 psi。但是,如果壓力傳感器報(bào)告壓力下降了0.0375 psi,則可能只是錯(cuò)誤。因此,應(yīng)為通過/失敗標(biāo)準(zhǔn)指定比誤差大幾倍的壓降。五倍的誤差將是大約0.2 psi的壓力,這將更可靠地表明存在泄漏
如果非常大泄漏率規(guī)格為0.005 Cu英寸/分鐘,壓力表記錄0.2 psi壓降需要多長時(shí)間?為了確定這一點(diǎn),我們首先需要知道要從被測物品中泄漏出多少空氣才能產(chǎn)生0.2 psi的壓力變化。我們?cè)俅问褂貌┮翣柖桑缦滤荆?/div>
V2 =(P1 V1)/ P2
哪里:
V2 =保持新的較低壓力Cu In所需的體積
P1 =初始?jí)毫?9.7 psia
V1 =初始體積= 10.0 Cu In
P2 =泄漏后壓力= 29.5 psia
解決V2:
V2 =(29.7 10.0)/ 29.5 = 10.07銅
保持新壓力(無泄漏)所需的新體積為10.07 Cu In。由于容器的體積沒有改變,這意味著由于泄漏而逸出的空氣等于0.07 Cu In。在非常大允許泄漏率為每分鐘0.005 Cu In的情況下,使用簡單的壓力衰減測試來驗(yàn)證這種泄漏將花費(fèi)大約14分鐘的時(shí)間。
壓差法:
檢測小泄漏率的更好方法是壓差法。在此方案中,使用了兩篇文章:一份已知不會(huì)泄漏,而另一篇文章正在測試。將兩個(gè)制品加壓至相同的測試壓力,然后將兩個(gè)制品密封。甲差壓傳感器被用于檢測已知不泄漏文章中的壓力和被測物體之間的任何變化。這可以很容易地自動(dòng)化。為此使用了靈敏度更高的壓差傳感器,可以更快地確定較小的泄漏率。
如圖所示,測試序列運(yùn)行如下:
1 –平衡閥打開,排氣閥關(guān)閉。
2 –打開壓縮機(jī)的壓力閥,使兩個(gè)物品都達(dá)到測試壓力。
3 –壓力閥和平衡閥關(guān)閉,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行密封,壓差傳感器記錄兩個(gè)物品之間的任何小壓力變化。
4 –經(jīng)過足夠的時(shí)間測量泄漏后,打開平衡閥,打開排氣閥以排出系統(tǒng)廢氣。
與簡單的壓力衰減測試一樣,確定檢測泄漏所需的時(shí)間是知道差壓傳感器可以準(zhǔn)確觀察到多少壓降的問題。諸如Validyne P55壓力傳感器或DP15壓力傳感器之類的優(yōu)質(zhì)低壓傳感器可提供0.5 psi的滿量程壓力,精度為0.25%。
和以前一樣,我們確定壓差傳感器可以準(zhǔn)確觀察到的壓降。滿刻度為0.5 psi,準(zhǔn)確度為0.25%意味著測量誤差僅為0.00125 psi。為了使該誤差的壓力下降達(dá)到五倍是可靠的,被測物品內(nèi)部的壓力必須僅下降0.00625 psi,以檢測泄漏。
將其舍入到0.007 psi,接下來我們確定必須從被測物品中泄漏出多少空氣,以將壓力降低0.007 psi。和以前一樣,我們使用博伊爾定律:
V2 =(P1 V1)/ P2
哪里:
V2 =保持新的較低壓力Cu In所需的體積
P1 =初始?jí)毫?9.7 psia
V1 =初始體積= 10.0 Cu In
P2 =泄漏后的壓力= 29.693 psia
解決V2:
V2 =(29.7 10.0)/ 29.693 = 10.002 Cu In
因此,從被測物品中逸出的空氣中諸如0.002 Cu In之類的東西足以降低壓力,恰好足以可靠地檢測到泄漏。這將需要不到一分鐘的時(shí)間才能檢測到每分鐘0.005 Cu In的允許泄漏率。通過簡單的壓力衰減測試可以節(jié)省大量時(shí)間。
注意事項(xiàng):
已知不會(huì)泄漏的物品應(yīng)與被測物品相同。壓縮空氣后,它會(huì)稍微變熱,這會(huì)增加兩個(gè)物品中的壓力。如果兩件物品均等地散熱,則溫度上升對(duì)測試的影響較小。使用壓差法時(shí),應(yīng)分配額外的時(shí)間以進(jìn)行一定程度的冷卻,這可以在不大大延長測試時(shí)間的情況下完成。絕對(duì)壓力將大致增加到絕對(duì)溫度增加的比率,因此,如果可以了解一些溫度升高的想法,則可以對(duì)完成測試所需的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)出泄漏率確切等于非常大泄漏規(guī)格的物品也很有幫助。