浅谈气密性检漏仪在喷油器泄漏检测上的应用

浅谈气密性检漏仪在喷油器泄漏检测上的应用

劳世元秦文芳

(柳州源创电喷技术有限公司广西柳州545000)

摘要:介绍压差式泄漏检测原理,总结其在喷油器制造行业上的应用及注意点。

关键词:气压泄漏检测;差压式检查方法;直压式检查方法;差压传感器

一、引言

喷油器是电喷系统中最重要的零部件之一，作为执行器件，ECU通过控制喷油器的开启和关闭，将燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入的燃烧室，所以喷油器未加电时的密封性是其本身的一个重要性能指标，如果密封性不好，则会造成燃油浪费，淹没火花塞使其无法打火等问题，从而造成发动机的非正常运转。

本公司主要生产高速电磁阀式喷油器，其结构相当于一个电控的单向阀，通电时电磁线圈产生电磁力，阀芯吸起，喷油器开启，汽油经喷孔喷入进气道或进气管。断电时电磁力消失，阀芯在复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油器停止喷油。阀芯和阀座接触面的贴合程度的好坏就影响了其密封的效果（即漏泄量的大小），通常泄漏率可以是通过测量漏孔的压力下降量或者介质通过漏孔的流速来表示，常用的检测方法主要是气泡检测法，声音检测法，压力衰减法，质量流量法，跟踪气体等等，其中气泡检测成本低，但是规律性差、主观性很强，完全依赖于操作者，无法进行精确计量，且效率低。跟踪气体精度最高，但是使用成本也高，所以实际生产中大规模生产线上的气密性检测，一般采用向测试件施加一定的压缩空气的方式进行，产品在装配完成后、出厂前进行密封性检测。针对喷油嘴的结构特点及检测要求，采用安徽皖仪的压差式气密性检漏仪CH600为检测核心，自主研制了一套喷油器密封性检测系统。

二、压差式检测方法的基本原理和基础理论分析

根据热力学理论，在一定的温度下，气体的压力与气体的体积的乘积是一定的。即PV=恒定。

根据①②可得：

其中，P0为大气压，

从以上得知，我们的泄漏量为111，但我们要的是流量mL/min，就是单位时间内的泄漏量，所以要在这里引入时间

其中，Q为泄漏量（mL/min），Ve等效内容积(mL)，为压差（Pa），T则为测试时间（S）。

这个公式的物理意义在于：把一定时间仙的压力下降值转化为单位时间只的泄漏量。

三、差压式气密性检漏仪的工作过程：

干燥的压缩空气经过过滤减压阀组件除水除油减压后，再经过充气阀，平衡阀1、平衡阀2、手动球阀1和手动球阀2对工件充气。绝压传感器检测压力达到要求和充气时间结束后，关闭充气阀，进行第一次平衡。在第一次平衡结束后，关闭平衡阀1和平衡阀2，进行第二次平衡。在第二次平衡结束后，进入差压检测，如果被测工件有泄漏，则测试端压力下降，而标准端的压力保持不变，根据两端的压力差来判断被测工件的泄漏量。

四、差压式气密性检漏仪各个参数分析和选择

1、延时——用于夹具夹紧或松开被测工件

采用自己控制系统之后，延时已经不用，外部工具夹具都准备好之后再启动仪器测量。

2、充气——对被测工件与标准工件加压，充气时间也称加压时间。

把我们现在用的参数（内容积20Ml，测试压力400Kp）代进入公式（1Mbar=10bar=1000Kpa）

很显然，这个时间对于实验室还可以用，但对于生产来说，几乎是不可接受的，实际上，也不是非常必要的，根据生产节拍，可以逐渐减少，直到测试值不变,我们用5S。

厂家推荐的做法：

●要调整充气时间，首先保证被测物或夹具没有泄漏。

●接着，设定足够长的充气时间进行测试。

●之后慢慢缩短加压时间求得泄漏值稳定并接近于零时的最短充气时间。

3、平衡1——停止加压，导通被测工件与标准工件之间的空气，检测大泄漏

充气完成后，停止加压，等待内部气压稳定的时间，这个时候就用了直接压力法，检测是否存在大的泄漏，平衡1的时间，实验法，取5秒。

4、平衡2——隔离被测工件与标准工件之间的空气，平衡气流，检测大泄漏

平衡2的时间用于隔离被测工件和标准工件的气路，平衡气流，主要做为气动阀（也就是平衡阀１和２）的动作后延迟测试为目的，厂家推荐时间：3~10S。

5、测试——检测小泄漏

在工件内部气体压力充分平衡的状态下，无需延长测试时间。一般测试时间为3~10S。

但是有下列条件时：

●测试压较高

●被测工件容积较大

●被测工件内部结构复杂或表面积较小

●泄漏量较小

●被测工件及夹具密封部有压力变形

●被测工件与环境温度(大气温度/夹具温度)之间有温差

延长测试时间可得到更稳定的结果和测试精度。

6、吹气——向管路内充气并排出，管路自洁，实验法，取吹气时间1S。

7、排气——输出合格与否的信号，排出被测工件与标准工件内的空气，实验法，取排气时间1S。

五、容易造成气密性检测的因素分析及处理方法

1、温度

公式热力公式成立的前提，就是在一定的温度下，气体的压力与气体的体积的乘积才是一定的，所以一般要求设备处在一个恒温的环境中工作。

一些影响温度的因素和处理方法：

2、湿度

湿度通常会补偿泄漏量，也就是说泄漏量会变小甚至会出现负值，这一点非常关键，因为温度的影响通常是把泄漏量加大，就是说会把合格品判定为不合格品，只是会影响合格率，增加企业成本，要复测，但是湿度它会将一个不合格产品误判成为合格品出厂，导致不合格产品流入到客户手中，这是绝对不允许的，所以我们要求待测产品一定是要干燥的。

3、容积

根据前面公式，推导过程的前提把Ve定义成是一个固定值，如果Ve在测试过程中发生了变化，很明显最后得出来的结果也会产生误差，所以我们要尽量保持整个测量系统的内容积固定。

4、其他

其他地方的泄漏导致测量误差。

六、结束语

该测量系统通过7年时间的实际跟踪检测，运行稳定可靠，基本满足现场大规模生产的应用要求，目前已经大量运用到本公司的生产线的在线检测和实验室抽样检测。

参考文献:

［1］UserManuelofATEQF510,F520.ATEQCo,Ltd.2003.

[2]陈江丹等，气压式泄露检测装置及应用.机电工程技术2001年第一期

[3]邵威等，气密检漏装置测试系统的设计.计算机测量与控制.2010年第18期

[4]于保军等，差压传感器在发动机喷油嘴密封性检测上的应用研究.液压与气动.2008年第7期