空气试漏仪培训教材2-C

1、1最新发动机空气测漏CSG-1408C-B株式会社COSMO計器2泄漏理论概要泄漏理论概要株式会社COSMO計器2关于泄漏关于泄漏泄漏的发生和泄漏量泄漏的发生和泄漏量检漏仪的温度影响和对策检漏仪的温度影响和对策COSMO温度补偿检漏仪温度补偿检漏仪关于检漏仪的数据采集关于检漏仪的数据采集 数据分析数据分析 泄漏测试工位的产品泄漏测试工位的产品 设备的评价设备的评价3泄漏的概念虽然虽然泄漏泄漏一词在一词在日常日常生活中不常听见，但我们还是会感受到身边有许多生活中不常听见，但我们还是会感受到身边有许多泄漏泄漏的现象存在。的现象存在。在我们周围常见的泄漏有在我们周围常见的泄漏有 汽车、摩托车的发动机

2、或者变速箱漏油。汽车、摩托车的发动机或者变速箱漏油。 自来水龙头漏水。自来水龙头漏水。 汽车轮胎爆裂等。汽车轮胎爆裂等。保持这种保持这种密闭状态密闭状态是关系到产品质量和机能的重要因素，同时为了保持这种是关系到产品质量和机能的重要因素，同时为了保持这种密闭状态密闭状态需要做各种工作需要做各种工作。如果不能保持或打破了这种如果不能保持或打破了这种密闭状态密闭状态，那么就是泄漏，那么就是泄漏 （ （LEAK） ） 。因此检查、消除或者控制泄漏的工作就变得至关重要。因此检查、消除或者控制泄漏的工作就变得至关重要。3株式会社COSMO計器4泄漏的发生和泄漏量对于泄漏必须要考虑的是对于泄漏必须要考虑的是

3、 对于有气密性要求的产品而言，如果有意想不到的孔（空间）存在使气体或者对于有气密性要求的产品而言，如果有意想不到的孔（空间）存在使气体或者液体产生泄漏，那么对产品来说是很严重的问题。液体产生泄漏，那么对产品来说是很严重的问题。 在论及泄漏时，不仅要考虑泄漏是否存在，还要考虑在满足产品质量的前提下所在论及泄漏时，不仅要考虑泄漏是否存在，还要考虑在满足产品质量的前提下所容许的泄漏或可以忽略的泄漏。容许的泄漏或可以忽略的泄漏。4株式会社COSMO計器5各种泄漏测试方法各种泄漏测试方法气泡目测法(观察水中气泡)不同气体测试法(同位素气体检出法)流量测试法压力下降法变形测试法气源测试品水槽气源气体感知装

4、置密封腔测试品气体混合器同位素气体瓶气源测试品微小流量计泄漏气源压力表测试品阀气源测试品阀1 差压传感器标准品阀2真空泵 测力传感器V/P 密封腔 测试品泄漏测试方法自动化测试能力可靠性寿命适用性经济性气泡目测法不同气体测试法流量测试法压力测试法差压测试法变形测试法；不好 ；不太好 ；好 ；特别好6差压式空气测试仪的原理差压式空气测试仪的原理没有泄漏的时候没有泄漏的时候测试品差压传感器（） DPS 膜片气源阀标准品CPU合格判断 000AMP数字显示器发生泄漏的时候发生泄漏的时候0测试品差压传感器（） DPS 膜片气源阀标准品泄漏CPU不合格判断+100AMP数字显示器7Boyle-Charl

5、e定律定律气体的压力、容积、温度气体的压力、容积、温度3 3者之间成一定关系者之间成一定关系PVGRT(1)初始状态初始状态 最终状态最终状态（V1、P1、T1） （V2、P2、T2） 如果温度相等如果温度相等 T1=T2 则则P1 V1=P2 V2 (2)如果体积相等如果体积相等 V1=V2 则则P1 / T1=P2 / T2 (3)：绝对压力绝对压力V V：容积容积G G：气体重量气体重量T T：绝对温度绝对温度R R：气态系数气态系数气体的压力及性质气体的压力及性质差压绝对压相对压负压1atm正压绝对真空标准大气压当时的大气压(变动)成立成立8泄漏与压力的变化关系泄漏与压力的变化关系泄漏

6、前泄漏前 泄漏泄漏后后内容积内容积：Vw内容积内容积：Vw+压力压力：P1 压力压力：P2 P1Vw=P2Vw+P0 V其中其中P01.013X105Pa泄漏泄漏量：量：V=压力压力：大气压大气压P0根据根据P=P1-P29关于检漏仪的温度影响温度对温度对检漏仪检漏仪测量的影响如下测量的影响如下。空气测漏时温度对于测试产生影响的原因如下：空气测漏时温度对于测试产生影响的原因如下：加压空气的绝热压缩引起的温度变化加压空气的绝热压缩引起的温度变化测试品和密封夹具的温差测试品和密封夹具的温差测试品和大气的温差测试品和大气的温差外部的热影响外部的热影响供给空气的温度供给空气的温度株式会社COSMO計器

7、10310)3 .101(273PttPt温度变化量和差压变化量泄漏测试的检出行程泄漏测试的检出行程（DET）中，测试品侧或者标准件侧仅仅发生温度变化也会发生压力中，测试品侧或者标准件侧仅仅发生温度变化也会发生压力( (差压差压) )变化导致测量误差变化导致测量误差。检出行程检出行程（DET）的测试品侧空气回路整体的平均空气温度变化和差压变化的关系可用如下公式表示的测试品侧空气回路整体的平均空气温度变化和差压变化的关系可用如下公式表示。（例）T=20 t=-0.01时P=100kPa时Pt=-6.9 Pa（如果测试品温度下降，压力就减小 ）P=0kPa (绝对压力)-101.3 Pa时Pt=0

8、 Pa（测试压在完全真空的情况下不受温度变化的影响 ）株式会社COSMO計器）（ t：平均空气温度变化t：平均空气温度（）：测试压（变化所引起的差压变化（检出行程中的温度C)kPa PPa): CPt11绝热压缩导致的温度变化测试品内部加压时空气温度急速上升，内压也发生变化测试品内部加压时空气温度急速上升，内压也发生变化。空气与测试品进行热交换，使温度达到平衡的过程与内容积、表面积、形状密切相关空气与测试品进行热交换，使温度达到平衡的过程与内容积、表面积、形状密切相关。加压后如果没有充分的稳定时间、短时间的测试会导致温度变化，从而在泄漏检出行程加压后如果没有充分的稳定时间、短时间的测试会导致温

9、度变化，从而在泄漏检出行程 中产生差压误差。该差压误差虽然根据测试品形状、测试压的不同而异，但经过一定的中产生差压误差。该差压误差虽然根据测试品形状、测试压的不同而异，但经过一定的 稳定时间后基本上会趋于相同值。稳定时间后基本上会趋于相同值。针对绝热变化的影响，需要经常采取固定的误差修正，而通过标准品误差修正功能进行针对绝热变化的影响，需要经常采取固定的误差修正，而通过标准品误差修正功能进行 的误差修正就是一种非常有效的手段。的误差修正就是一种非常有效的手段。株式会社COSMO計器12热的传导热的传导株式会社COSMO計器由于热稳定较慢，所以绝热变化的影响较大。和热导率小的物体相比，刚加压后绝

10、热变化的影响较大。但是随着时间的延长，又比热导率小的物体所受到的绝热变化的影响小。如果给测试品充气，测试品内的空気温度由于绝热压缩而上升，上升后的空气温度通如果给测试品充气，测试品内的空気温度由于绝热压缩而上升，上升后的空气温度通过测试品的内表面散热，慢慢下降。此时会导致压力下降，给人造成一种有泄漏的错过测试品的内表面散热，慢慢下降。此时会导致压力下降，给人造成一种有泄漏的错觉。觉。压力高内表面积小内容积大热导率大13加压行程中标准罐内的空气温度变化（参考）用压缩空气给标准罐内加压，测试标准罐中心的空气温度，和理论值进行比对用压缩空气给标准罐内加压，测试标准罐中心的空气温度，和理论值进行比对

11、。 。压力 （kPa）第1次 第2次第3次平均温度変化（）02929290 503737.737.3 8.3 100 42.5 42.5 42.5 13.5 200 49.3 49.2 49.2 20.2 300 54.2 54.6 54.2 25.3 400 58 57.7 58.7 29.1 500 61.3 61.5 60.6 32.1 600 65 64.1 64.4 35.5 700 67.3 66.6 67 38.0 表1：标准罐内中心空气温度变化（标准罐MC-2000室温29）图1：标准罐内压力温度13株式会社COSMO計器标准罐内温度变化14标准罐的原理构造 标准罐是通过改变散

12、热片的数量和间隔来调整容积和表面积的比率以吻合测试品的温度特性。右图的标准罐A和B的表面积因为不同，所以温度稳定上的差异导致检出行程中的压力变化产生了误差。 株式会社COSMO計器15绝热变化导致温度影响的对策对策：延长加压时间(包含等压时间)在测试品中放入填充物等、减小内部空间。使用标准罐，吻合测试品的绝热变化特性。标准品比较方式时，虽然测试品和标准品都受到绝热变化影响导致有差压产生，但是经过稳定时间后，影响会互相抵消或者变小。使用标准品误差修正或者误差值预设功能，对因标准品特性不同导致的误差进行修正。控制充入的空气温度尤其是高压测漏时，经过高压压缩后温度上升很大，需要较长的温度稳定时间。如

13、有该影响，可以经过热交换器后使空气接近大气温度后再充入检漏仪。通常使用的工厂气源一般无此问题。15株式会社COSMO計器16COSMO温度补偿检漏仪TS-302E TS-301E 连接线连接线 ATC-UNIT LS-1842T 16株式会社COSMO計器補正値10080-40-501513-13-1590-4514-14Table #1513 14-13-15 -14温度差Pa以15个区间的直线连接表示温度差和差压的关系，可据此修正测试误差。温度差和修正量17温度补偿系统图18评价规格值评价规格值 评价规格值评价规格值 关于测试品泄漏规格关于测试品泄漏规格产品规格产品规格： ：对对产品要求的

14、规格就是实际使用时的规格产品要求的规格就是实际使用时的规格。 。（即即水水、 、油油、 、燃油等实际流体的规格燃油等实际流体的规格） ）设计规格设计规格（ （替代规格替代规格） ） ： ：为了满足上述产品质量为了满足上述产品质量的检查规格的检查规格。 。大多在产品图纸上有标示大多在产品图纸上有标示。 。检查规格检查规格： ：一般情况下同设计规格相同，但是考虑到测试误差等影一般情况下同设计规格相同，但是考虑到测试误差等影响，通常采用响，通常采用（ （TU- ） ）来确定此规格来确定此规格。 。18株式会社COSMO計器19测漏工程的产品测漏工程的产品 设备的评价设备的评价工程能力工程能力（ （C

15、p） ）对于标明了测试品质量要求的判定基准值对于标明了测试品质量要求的判定基准值，所指定的条件和检查时间需要满足如下工程所指定的条件和检查时间需要满足如下工程能力能力。 。工程能力指数工程能力指数 Cp 1.33（期望为期望为1.67以上以上。）。）Cp的计算方法的计算方法19株式会社COSMO計器检查方式两侧规格上限规格上限规格值下限规格值标准偏差标准品比较方式流量仪方式同时比较方式平均值分类20评价设备的正态分布图评价设备的正态分布图20株式会社COSMO計器设备工程能力指数区间中央值检查规格值代替规格值或21实绩案例实绩案例发动机缸体发动机缸体 铸造泄漏检查设备铸造泄漏检查设备发动机缸体

16、发动机缸体 中间泄漏检查设备中间泄漏检查设备发动机缸体发动机缸体 最终泄漏检查设备最终泄漏检查设备发动机总成发动机总成 泄漏检查设备泄漏检查设备21株式会社COSMO計器22发动机缸体铸造泄漏检查概要搭载温度补偿检漏仪22株式会社COSMO計器23发动机缸体铸造泄漏检查参考规格C/RW/J W/PO/HCh0123测试压20kPa290kPa290kPa290kPaVe3.932 L501.76 mL1.074 L297.191 mLCHG8秒3秒5秒3秒BAL12秒2秒7秒6秒BAL21秒1秒1秒1秒DET3秒3秒3秒3秒规格HH：20mL/minHI：20mL/minHH:20mL/min

17、HI：4mL/minHH:20mL/minHi：4mL/minHH:20mL/minHi:4mL/min23株式会社COSMO計器24发动机缸体铸造泄漏检查封堵部概要1气缸用填充物曲轴室用填充物油孔密封（导通确认）直角密封下面株式会社COSMO計器25发动机缸体铸造泄漏检查封堵部概要225密封材料硬度不同密封材料硬度不同颜色也不同颜色也不同测试品温度传感器测试品温度传感器测量部位不同配管测量部位不同配管颜色也不同颜色也不同直角密封直角密封的侧面的侧面株式会社COSMO計器26发动机缸体中间检查封堵部概要26株式会社COSMO計器27发动机缸体中间检查外观图27株式会社COSMO計器检漏仪 LS

18、-1881(3联式1台)标准品误差修正 中压规格规格.曲轴室测试压 100kPa10mL/min水道 测试压 100kPa3mL/min水泵 测试压 150kPa10mL/min油道 测试压 200kPa3mL/min28缸盖泄漏检查装置概要28株式会社COSMO計器检漏仪 LS-1881(3联式1台)标准品误差修正 中压规格规格.凸轮室测试压 200kPa6mL/min喷油器测试压 150kPa5mL/minPort 测试压 200kPa6mL/min水道 测试压 250kPa5mL/min预热塞 测试压 150kPa5mL/min29密封螺栓 泄漏检查装置概要株式会社COSMO計器29检漏仪 LS-1881(1联式1台)Mastering中压规格规格.油道测试压 200kPa3mL/min 水道测试压 100kPa