高级工程师论文

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几种气密测漏方法原理及使用范围

曹妙

湛江德利车辆部件有限公司 广东省湛江市 524094

背景：摩托车及汽车行业有很多零部件的腔体及管道需要做气密性试验，所用的测量介质大部分都是压缩空气，测量方法有：气密性检漏仪、窗式泄漏仪、水试、120#溶剂油试等。这些试密方法适用范围及精度一直都有争议。因此，本文将对以上几种测密方法的结构、原理和使用范围进行详细分析和介绍。

第1章　气密泄漏仪结构原理

气密性检漏仪的工作原理主要包括以下几种：

1. 差压式气密性检测：在一个相对密封的空腔内，放置被测产品，然后通过气密性检测仪器将控制压力精确的压缩空气输入到空腔内，然后自动断开充气气源，电磁阀准确控制规定时间的气流平衡，再关断起平衡作用的电磁阀（在平衡阀一端接有测试件，另一端接不泄漏的标准件），气密性检测通过被试件与标准件同一气路相连接的精密微差压传感器，在规定时间内测量出标准件与测试件的差压值，再通过温度补偿而得到被试件的实际泄漏产生的压力降，从而判断试件是否泄漏。这就是气密性检测仪的差压测试法。

图1.差压式气密性检测仪结构原理示意图：

2. 直压式气密性检测：气密性测试仪把要测试泄漏值的装置放入相对密封的型腔里，然后打开气源，经过气密性检测对型腔冲入一定压力值的气体。后关闭气源，稳压一定的时间，然后气密性检测系统开始测试型腔内的气压变化情况，得到压力差，后经过计算就可以得到泄漏值，就可以根据泄漏值判定装置的密封性了。

图2.直压式气密性检测仪结构原理示意图：

3.流量式气密性检测：持续向被测的物体加一定的压力，也就是气密性检测对型腔冲入一定压力值的气体，稳压一定的时间，如果有泄漏，气体会通过流量计向被测物体补充气体压力，然后通过计算流量值从而判断产品时候泄漏。

综上所述，气密性检漏仪的工作原理主要是通过检测压力变化或气体浓度变化来判断被测物体的气密性。这些方法各有特点，适用于不同的检测场合和要求。

第2章　窗式泄漏仪结构原理

窗式泄漏仪也叫冒泡仪，其工作原理：

如图3为窗式泄漏仪实物图，图4为其结构结原理示意图。窗式密闭容器可目视一面装无色透明玻璃窗，使用时，从图3所示容器的加油口装入120#溶剂油（不装满，一般只装一半左右），容器一端接稳压气源，另一端接测量零件，当零件有泄漏时，窗式泄漏仪中油液会冒泡，泄漏情度不同，冒泡快慢和冒泡量也不同，无泄漏时则没有冒泡。

窗式泄漏仪的优点：1.结构小巧、简单，操作简单，泄漏与否一目了然。

窗式泄漏仪的缺点：由于使用120#溶剂油（液体密度小的溶剂油，易挥发），密闭容器体积小，密封腔体大的零件不适用，只适用于试密腔体小的零件。金属零件试密一般不用水，水如果进入零件腔体不易挥发，易造成发霉和生锈。

图3.窗式泄漏仪实物图                             图4.窗式泄漏仪结构原理示意图

第3章水试密和油试密原理

水试密，其实就是零件密封腔体或管道通气后，堵死相连出气口，再把零件浸入水中(如下图示），肉眼观察各要求密封位置（如下图结合面、出油口、密封螺钉处）是否有泄漏，有泄漏处会有气泡逸出。

油试密，与水试密方法和原理相同，也就是把容器中的水换成120#溶剂油或其它油，试密方法一样。

水试密和120#溶剂油试密的区别：

1.水的合成份是H和O，不是有机物，常温下水密度为1.0×103kg/m3；120#溶剂油是烷类有机物,易燃,易挥发；20℃时密度为0.68kg/m3。

2.120#溶剂油为有机物，上密度比水小，根据相似相溶原理

能溶解本体表面的油脂（有机物），更能发现本体更细小

的泄漏，所以，为什么用水试密封的本体零件再放

到120#溶剂油中试密，又能发现一些细小的泄漏。

第4章几种试密方法的适用范围

以上4种测试零件泄漏方法是汽车和摩托车零件目前普遍使用的方法，4种方法使用范围及精度有一定的区别：

1. 气密泄漏仪是最普遍使的试密仪器，比较适用于测量气压较大的零件试密，试密腔体、管道大或小的零件都可用，其测试精度决定于测漏感应装置的精度（灵敏度），气密泄漏仪最大的好处是可以显试泄漏值的大小，适合于有泄漏值要求的产品。但测试过程有3个时间段需等待：充气段，平衡段，测量段。
2. 窗式泄漏仪是经调整定值阀稳定后的测量压缩空气通过有液体的容器再连接测量零件，当气流量通过容器时，容器中的液体（一般为120#溶剂油）会出现沸腾四溅状态，这种状态直到当腔体中气体充满后才会停止，所以，窗式泄漏仪一般适用于测量气压＜0.05MPa，试密腔体较小的零件。窗式泄漏仪优点是结构简单，制作成本低，操作简单，液体冒泡程度及状态其实反映的是零件试密腔体泄漏大小及状态。
3. 水试密和120#溶剂油试密，是往零件试密腔体中不断充气，然后再把零件浸入液体中，眼睛观察要求密封的部位是否有泄漏(是否有冒气泡）。水试密和120#溶剂油试密最大的好处是肉眼可以直观看到泄漏部位及泄漏严重情度。由于这两种试密方式都需要把试密零件除进气口外其它出气需堵死再放入液体中，因此，对于大件产品，试密夹具较大，这种试密方法占用空间相对较大，同进对环境清洁度也有影响。同时，液体试密需考虑液体压力会抵消一部分零件腔体中气压力，而且这种压力会随着零件放入液体中的深度增大而增大。

    综上所述，可根据产品图要求选择试密方式，一般有泄漏值要求的选气密泄漏仪，没有泄漏值要求，只要求在某个气压下没有泄漏的产品，可用窗式泄漏仪或水试和油试。

作者简介：曹妙 女 广东湛江 汉 大学本科 中级工程师 湛江德利车辆部件有限公司 研究方向:机械加工、装配工艺

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