Air Decay 原理与应用

1、Air Decay 原理与应用Jiessie Lin 2012-12-2410/15/20211privileged and confidentialAir Decay，顾名思义，可以理解为空气泄漏的意思。在本公司，Air Decay是专门指利用压缩空气的压降监测阀体的泄漏的工艺技术。Air Decay 原理：理想气体状态方程 PVmRT（1） P：绝对压力（Pp+大气压，p为表压，我们平时所说的压力一般是指表压） V：气体占有的容积 M：气体所具有的质量 R：理想气体常数 T：热力学温度（Tt+273.16，t为摄氏温度）10/15/20212privileged and confident

2、ialAir Decay原理：影响Air Decay的因素 对PVmRT进行微分： PV+VPR（mT+Tm） V/V+P/P=T/T+m/m（2） Air Decay过程气体的体积、压力、温度、质量均只有微小的变化，完全适用上面的微分方程。所以，Air Decay过程需要考察：1.容积的变化、2.压力的变化、3.温度的变化、4.质量的变化10/15/20213privileged and confidentialAir Decay原理：V/V的影响 考察V/V，不管是V或者是V的测量，都没有现成的传感器可用。既然不可测量，我们有什么方法去消除它的影响呢？ 任何材料，都具有一定的弹性和塑性，在

3、受力发生变化时会发生形变，所以阀体、水嘴或者软管的体积其实是会发生变化的。 然而，当形变达到稳定之后，形变停止，体积不变。当我们仅考察形变结束之后的Air Decay过程时，我们认为V0，从而V/V010/15/20214privileged and confidentialAir Decay原理：P/P的测量 考察P/P，这个因为有压力传感器和差压传感器，所以说这个是可以测量的 也许有人会说，为什么需要差压传感器呢？我们不是有压力传感器吗？ 实践表明，P相对与P是非常微小的，通常为万分之一到千分之一。由于传感器存在滞差、回差、分辨力，所以微小的变化不一定可以反映出来。或者说对于测量P的传感器

4、来说，P是被忽略的。10/15/20215privileged and confidentialAir Decay原理：T/T的影响（1） 考察T/T，这个因为有温度传感器，所以说是可以测量的。 然而，温度和压力不同。对于静止气体来说，任何一处的气体，其压力相同（忽略位势的影响），所以适用一个压力传感器即可。对于温度来说，不同位置的气体的温度可以有很大的不同，由于我们无法在阀体或者水嘴里面安装温度传感器，所以即使在气管上安装了温度传感器，也是无法知道整个容积内气体的温度变化（阀体和水嘴占据了绝大部分体积）10/15/20216privileged and confidentialAir Dec

5、ay原理：m/m的测量 当忽略了V/V和T/T，（2）式就成为 P/Pm/m 或 mPm/P （3） 从（3）式我们知道，气体损失的质量也就是泄漏量跟P成正比关系（具体应用时，m和P只有微小的变化，可被认为是常量，所以m/P也是常量），我们可以通过测量P来确定m。 以上就是Air Decay的原理10/15/20217privileged and confidentialAir Decay机器系统原理图 有转换Air Decay工艺原理图0：调压阀1：充气阀2：放气阀3：隔离阀（常开）4：旁通阀5：转换放气阀6：水嘴放气阀P：差压传感器P1：压力传感器1P2：压力传感器2C：芯轴D：转换10/

6、15/20218privileged and confidential1P1P324056DCP2放气管壳体第一步：测芯轴状态10/15/20219privileged and confidential首先，夹具动作，连接被测试龙头的所有进出水口充气阀1和水嘴放气阀6打开，延时1.5秒根据P2有无压力检测情况做判断：P210Psi，芯轴未打开10PsiP2P+12.5Psi，放气管堵塞P：芯轴打开时的正常压力，一般设为35Psi1.5秒这个参数也可以设置第二步：测转换 判断芯轴打开后，打开转换放气阀5（1和6保持打开），延时2.5秒根据P2处压力大小判断转换好坏： P2=5Psi，转换不良 实

7、际测试表明，转换不良的样品通常P210Psi 2.5秒和5Psi这两个参数可以设置10/15/202110privileged and confidential第三步：测整体密封（1） 判断转换良后，关闭5和6，打开旁通阀4，继续充气。 旁通阀4的作用：因为Diverter的特性，正常情况下会导致转换口的压力比前面的压力低，当Diverter的密封垫不严密时，当充气阀关闭后，前面的空气仍然会向Diverter后面渗透，造成P1持续下降。增加旁通阀的目的就是消除Diverter的影响。 考虑：是否需要再增加一个旁通阀，直通水嘴？10/15/202111privileged and confide

8、ntial第三步：测整体密封（2） 充气时间到，关闭充气阀，进入稳压阶段 在稳压时间到了以后，根据P1的压力变化判断情况是否正常： P1如果继续降低，直至降低到最低压力以下，认为系统存在泄漏 P1可以稳定在最低压力之上，认为系统正常测试继续，10/15/202112privileged and confidential第三步：测整体密封（3） P1压力稳定，则关闭隔离阀3，读取P的值P1，延时1.5秒再读取P的值P2。根据P1P2P1的值判断整体密封是否合格： P1=标准泄漏值1，表明系统泄漏在允许范围，认为整体密封良，否则认为不良 P1是使用不漏龙头和标准泄漏棒，在同样参数下得出的数值。10

9、/15/202113privileged and confidential第四步：测芯轴 在整体密封测试通过后，马上关闭芯轴以及旁通阀4 延时0.25秒打开水嘴放气阀和转换放气阀(?)，打开时间1秒后关闭 接着，读取P的值P2，延时1.5秒再读取P的值P3。根据P2P3P2的值判断整体密封是否合格 P210P225P250打开5延时2.5秒P2521复位稳压时间到打开3，记录PP1P52开始计时计时0.5秒打开5，6芯轴密封合格记录P5，6复位计时1.5秒PP3 P2测试时间到隔离阀3复位放气阀打开0.5秒测试结束夹具复位78报警信息一览表 1.芯轴未打开 2.电磁阀可能堵塞 3.放气管堵塞 4.转换不良 5.泄漏（大漏） 6.整体密封不良 7.泄漏（大漏） 8.芯轴密封不良10/15/202117privileged and confidential设想：自己校验标准泄漏棒（1） 目前，我们的泄漏棒是送外检验的，耗时费力。 既然Air Decay 技术可以有效的测量龙头的泄漏，那么是否可以用来校验泄漏棒呢？ 分析认为，答案是肯定的 从Air Decay的原理我们知道，经过预处理，我们可以得到压降和泄漏成正比的关系。那么，如果泄漏棒的泄漏不变，单位时间内的压降也是不变的10/15/202118privileged and co