夏春發(fā)

（作者單位：路達（廈門）工業(yè)有限公司）

氣密性測試是保證產品質量的重要檢驗工序，氣密性檢測廣泛地運用于汽車制造、衛(wèi)浴五金、家用電器、醫(yī)療器械行業(yè)、制冷設備及閥門管道等領域，早期的測試方法是把測試件口部密封充入壓縮空氣浸入水中，人工觀察是否有泄漏氣泡冒來判定氣密性，長時間肉眼觀察容易疲勞，復雜結構產品里微小氣泡容易附著在產品內壁不易冒出來，這些因素會導致誤判，采用水下檢測環(huán)境差，勞動強度大。隨著人工成本增長及生產自動化的普及，通過壓力傳感器來判定是否會泄漏的氣密性檢測儀得到越來越廣泛的使用。

氣密性檢測儀測試原理：將一定壓力的壓縮空氣輸入到試件中，然后自動關斷充氣氣源，待氣流壓力穩(wěn)定后開始測試，測試開始與結束傳感器測得兩個壓力值，通過兩個壓力差值大小來判定是否泄漏。

圖1　氣密性測試儀原理

在實際生產過程中發(fā)現(xiàn)，微漏產品采用傳統(tǒng)浸入水中的測試方法可以檢測出來，即把產品內腔充入0.6 MPa壓縮空氣浸入水中，可看到微小氣泡冒出，而實際使用氣密性測試儀卻測試不出來（充氣時間：5 s，穩(wěn)壓時間：15 s，測試時間 10s，泄漏量小于0.5m l），針對此問題分析目前使用的氣密性測試儀測試精度，研究如何提升測試精度。目前使用的氣密性測儀的原理如圖2。

圖2　壓力傳感器氣密性測試儀原理簡圖

現(xiàn)有的氣密性測試儀核心部件壓力傳感器的參數如下：

表1　氣密性測試儀壓力傳感器品牌與參數

測試條件：充氣時間：5s，穩(wěn)壓時間：15s，測試時間10s，測試腔體體積平均100m l，按上述參數利用波-馬定律p1V1=p2V2計算現(xiàn)有氣密性測試儀的最小泄露量識別精度。

V3為壓力降低為壓差傳感器氣壓最小識別精度2000Pa時的體積變化量

V3=0.000167 m l是0.599999 MPa壓力下的體積，轉化為1個大氣壓下的體積V 2

上述計算結果表明在10秒鐘測試時間內泄漏量超過2m l（1個大氣壓下）氣體才能識別，實際微漏產品間隔 （2-3）s冒出直徑小于1mm氣泡，10s測試時間內泄漏的氣體體積遠小于2m l，所以測試不出來，針對這種測試時間內泄漏量小于2m l的微漏產品，現(xiàn)有的這種氣密性測試儀的測試精度是無法檢測出來的。

如何提升氣密性測試儀的測試精度關鍵是提升傳感器精度識別微小的壓差變化，壓力傳感器的精度一般是量程的0.5%-0.25%FS，壓力傳感器的量程越大，識別精度越差。為了滿足既符合高壓測試要求，又要滿足高精度識別，我們設計了圖3的氣密性測試儀改善方案，采用壓差傳感器對比測試方法，為解決壓差傳感器量程小的問題。

圖3　采用壓差傳感器的氣密性測試儀原理

我們選用壓差傳感器型號與參數如下：

表2　改善后氣密性測試儀壓力傳感器品牌參數

按上述參數同樣計算方法分析壓差傳感器氣密性檢測儀的測量精度：

V1為壓力降低為壓差傳感器氣壓最小識別精度1Pa時的體積變化量

V1=0.000167 m l是0.599999 MPa壓力下的體積，轉化為1個大氣壓下的體積V 2

0.599999MPa★ 0.000167m l=0.1MPa★ V2 V2=0.001m l

上述計算結果表明在10s測試時間內泄漏量超過0.001m l（1個大氣壓下）氣體就能識別，測試精度大幅度提升，理論上可以滿足微漏產品的測試。

按以上設計方案對公司的氣密性測試儀升級改造測試實際效果。兩件同樣產品，一件微漏產品，一件不漏產品。多次反復結果如下：

表3　改善后氣密性測試儀測試結果

從以上測試結果可以看出，良品的測試前后壓差差異非常小5Pa，屬于正常氣體波動與測量誤差范圍，而微漏產品的測試前后壓差差異都超過20Pa。經過反復測試，把氣密性測試儀設置測試壓差超過8Pa為不良品作為判定標準。

通過以上改善，氣密性測試儀的精度大幅度提升，滿足了生產需求，有效地保障了生產品質。