定容压差式泄漏检测机的使用和校准

    1　引　言

    泄漏检测在行业中简称“检漏”。“检漏”的方法很多,习惯上按”检漏”时被检件内部所处的状态分为加压和抽真空”检漏”两大类。QF314型自动泄漏检测机则是属于前者的一种快速测量固定容器泄漏压力差来测量气体漏率的检漏仪器。其内部结构如图1所示。

    假设泄漏检测机封闭空间体积为100ml,内部本底绝对气压为111·3kPa(101·3kPa大气压力+10kPa表压力),被测容器有一个漏率为10ml/h(0·00277ml/s)的漏孔,在温度不变,体积不变的条件下,泄漏使封闭空间内气体分子数目减少,而内部气压必然下降,下降速率为111300Pa×0·00277ml/s÷100 ml≈3·0Pa/s,泄漏检测机能够测出3Pa/s的压力下降,经计算处理后显示成漏率10ml/h。

    使用QF314型泄漏检测机测试工件漏率时,测量结果在量纲上忽略了压力值,而采用体积流量单位,这在表达上更通俗易懂,也符合有关行业要求。但是这种忽略的前提条件是对使用环境的大气压范围要求在(96~106)kPa内,满足上述条件时对测量结果的影响比较小,而昆明、青海、西藏等高海拔地区,大气压不能保证上述条件,在校准和使用泄漏检测机时,就需要换算。真空测漏的漏率单位是Pa·m3/s,它的压力单位不好省去是因为测压容器内是本底真空,即绝对0Pa,不能算变化比。而泄漏检测机是正压工作,将压差变化值与本底压力值之比作为压力变化比,这样就省略了压力量纲。在修正泄漏检测机测量值时需要把压力变化比修正到漏率公式上去,我们知道漏率公式为:

    注:上式只针对本底状态不同引起ΔP/Δt失真而进行修正,Q和QN的气体状态都是工况。

    2　标准漏孔

    校准泄漏检测机所使用的标准器是标准漏孔,即在规定条件下(入口压力100kPa,出口压力低于1kPa,温度为23±7℃)对干燥空气漏率是已知的一种漏孔。标准漏孔内采用毛细管制成,属于层流流量计,层流流量计两端的压力差与工况流量成正比,经过标定的标准漏孔漏率值的气体状态都是当地大气压,采用的是流量计后端压力状态。

    层流流量计使用时要对工作温度引起的粘度变化进行修正,粘度变化会改变气体分子流过毛细管的阻力,使层流流量计两端的压力差与工况流量之间的比例关系发生变化,标准漏孔漏率实际值由标定值按下式计算:

    3　校准和使用

    采用标准漏孔校准QF314型泄漏检测机,就是给泄漏检测机赋值,按照漏率显示值与压差下降速率成正比,确定标准漏孔的标定值与泄漏检测机压差下降速率的关系,使漏率显示值与标准漏孔标定值相同,关系式如下: