差压式气密检漏仪校准方法探讨

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差压式气密检漏仪校准方法探讨
杨磊
(广东省计量科学研究院,广东广州510405)
摘 要:通过分析差压式气密检漏仪的结构及工作原理,确定检漏仪的计量参数和计量方法,保证差压式气密件检漏仪的数据质量。
关键词:差压式气密性检漏仪;差压传感器;泄漏率;计量
中图分类号:TU453 文献标识码:A  国家标准学科分类代码:460. 4099
DOI :10. 15988/j. cnki. 1004-6941.2019. 1.028
Discussion  on  Calibration  Method  of  Differential  Pressure  Leak  Detector
泄漏率
Yang  Lei
Abstract : By  analyzing  the  structure  and  working  principle  of  the  differential  pressure  leak  detector , the  measure ­
ment  parameters  and  methods  of  the  leak  detector  are  determined  to  ensure  the  data  quality  of  the  differential  pres ­
sure  leak  detector.
Keywords : differential  pressure  leak  detector  ; differential  pressure  sensor ; leakage  rate ; metrology
0引言
差压式气密检漏仪是基于压力敏感元件检测被 测物和基准物之间压力差来确定被测物是否存在泄
漏和泄漏率大小的各种仪器和装置。检漏仪工作过
程主要包含充气、平衡、检测、排气等几个阶段,每个 阶段的工作时间可以根据实际情况设置。检漏仪工 作用介质主要包括空气、氮气等气体。
在充气阶段,检漏仪向基准物和被测件两端同 时充入相同压力的气体,在平衡和检测阶段,检漏仪
关闭加压阀,基准端和被测端隔断。如果被测件有
泄漏,加在基准物和被测件之间的差压传感器能检 测到基准物与被测件之间的压差,最终将压差信号 通过一定的测量模型计算出泄漏率,并进行显示。
检漏仪的工作原理如图1所示。
s
-1X1—I  «*w ~l
―I
I _
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X H
I
图1检漏仪结构示意图
1特性分析与方法探讨
差压式气密性检漏仪主要用来判断工件泄漏情
况,在实际应用中,主要分有两种情况:
(1 )直接用压力值下降量的大小来判断;
(2)由压力、差压、时间等参数通过一定的测量
模型计算出泄漏率。由泄漏率大小做判据。
因此.对差压式气密性检漏仪的计量可从差压
示值误差、泄漏率误差以及时间几个方面进行。
1. 1差压示值误差
图2检漏仪差压压力校准连接图
按图2将差压计的高压低压端分别与检漏仪差 压传感器的高压低压端连接,操作检漏仪将两个平
收稿日期
:2018-11-06
杨£:差压式气妾栓漏仪较碓方浓探衬81
衡阀关闭,按照差压传感器量程平均选取5个校准点,分别调整差压到每个校准点。各校准点差压误差按公式(1)计算:
8A p,=-?A x100%(t=1,2,3,4,5)(1)
X F S
式中*如一第i个校准点差压误差;
AP-检漏仪第i校准点差压示值;
△PsL差压标准器示值;
AP”s—检漏仪差压满量程。
检漏仪差压示值误差取所有点的示值误差中绝对值最大的。
1.2泄漏率误差
按图3连接标准漏孔或流量计,打开被测件阀和基准物阀,并确保基准物阀侧的基准物与被测件阀侧的基准物容积相同。启动检漏仪,设置检漏仪的基本参数,调节检漏仪压力使检漏仪测试压力至标准漏孔或流量计的标称压力,分别记录检漏仪对应各个标准漏孔的泄漏率示值。
图3检漏仪泄漏率校准连接图
整个校准过程应在检漏仪测试压力量程范围内均匀选取3个测量压力点,每个测量压力点选取3种容积的基准物,每种测试压力和基准物容积的组合下进行三次测试,每次测试间隔5min,以确保气路恢复到原始温度及形变状态。每组组合可得到0Q和Q三个泄漏值,取其平均值作为该组合点的泄漏率0,而该组合的泄漏率误差5按公式(2)和公式(3)计算:
(?=V L_^2_V3(2)
Q-、g=Y xlOO%(3) Q sn
式中:检漏仪泄漏率平均测量值;
—依次为检漏仪泄漏率第1次、第2次、第3次测量值;
5—检漏仪泄漏率误差;
Q sn—标准泄漏率值。
最后,取各校准点压力泄漏率误差绝对值最大点的误差作为检漏仪的泄漏率误差。
1.3泄漏率重复性
根据1.2中三次测得的泄漏率0、Q[和G,根据公式(4)计算泄漏率重复性©
max©,3,@)-min(Q,@卫3)
cp=-------------------------------x100%
Q
(4)
式中*—检漏仪泄漏率重复性;
max(Q x,Q2,Q^—Qi Q、@三者中的最大值;
min(Q,©,0)—0、Q2、Q s三者中的最小值;
0—0、<?2、<?3三者的平均值。
1.4测试时间误差
接通气源,设置检漏仪充气、平衡及检测时间参数,都分别设置为180s,使秒表在每个阶段开始时计时,该阶段结束时停止计时,比较秒表计时的结果与设置的180s比较,得出测试时间计时误差。
2总结
该种非常规的基于压力测量原理的仪器越来越普遍。这种仪器的特点是:构造较精密测量原理较复杂,并辅以软件进行参数设定和运算。如何能快速便捷地校准其压力参数,改变以往常拆卸仪器才能校准的做法,无论从效率上还是从安全性上都是值得研究的问题。
本文是针对该类型的仪器的泄漏率参数等的校准问题,提出一种思路,从仪器的原理分析入手,模拟仪器实际工作过程,在这个过程中寻解决问题的思路。
参考文献
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作者简介:杨磊,男,硕士学位。工作单位:广东省计量科学研究院

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