燃气具气密性检测的现状及分析.pdfVIP

中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2009年年会论文集 燃气具气密性检测的现状及分析 龙飞，伍先达，邢武 (中国科学院合肥智能机械研究所安徽合肥，230031) 摘要：概括目前燃气具行业常用的气密性检测仪器的原理并分析了它们的特点． 关键词：气密性；检测；泄漏 O前言 随着科技的发展和人民生活水平的提高，现代化燃气用具的使用越来越广泛，燃气用具的使用安 全性也备受社会关注。燃气具的气密性指标是直接影响产品质量和关系人身安全，因此也越来越受到 质量监督部门、厂家和用户的重视。 常用的气密性检测方法有气泡法、压力变化法、卤素法、超声波法等等。气泡法即在向工件内腔 充一定压力的气体时，将其浸入水中或涂肥皂泡，根据目测肥皂泡或水中的气泡来判断工件是否有漏 及泄漏的程度。气泡法是传统的气密性检测方法，目前仍有部分产品厂家在使用，其大多生产规模不 大或泄漏量检测标准未量化的产品。这种传统的检测方法虽然操作较简单，但检测精度低、检测结果 受检测人员主观影响较大，不宜实现检测自动化，且对部分工件还需要进行干燥和防锈处理。 随着检测技术的发展以及各行业检验标准的规范，传统的气密性检测手段，如气泡法等湿式检 测法逐渐被淘汰，开始利用气体的物理特性或化学特性变化来检测是否有泄漏产生，例如氦质谱仪、 超声波检测仪、卤素检测仪、激光检测仪等。但上述方法大多操作较复杂、测试周期较长且价格较昂 贵，不适合燃气具行业自动化生产线上在线检测。随着科学技术的进步和工业生产的发展，生产过程 中对密封性能检测的自动化程度、效率和检测条件要求的越来越高，实现高效、简便的气密性检测已 成为当前燃气具密封性能检测的发展方向。 1燃气具行业气密性检测的现状及分析 目前，燃气具行业较常用的气密性检测方法大多是利用密闭容器内的气体压力、压差等物理参数 的变化，并通过相应的关系转化为对应的泄漏量。这类检测方法一般可设置不同的参数，并通过参数 自动报警，受主观因素影响小，便于实现自动控制，大大提高了检测效率。根据目前燃气具厂家广泛 使用的检测仪器情况大致有三类：光电数泡法、直压测量法和差压测量法。 1．1光电数泡法 光电数泡法不同于上述的湿式气泡法，它不需要将工件放入水中，人工观察气泡判断泄漏，而是 通过控制气动元件不断地给被检工件充气，使其压力保持相对恒定的设定值，如果工件有泄漏时，整 个回路中的压力将下降，系统会经过精密减压阀、储气罐、标准漏孔等给工件不断补气。由于小针孔 标准漏孔是通过充满液体的管路给工件不断地补气，气体在液体的管路内形成气泡，仪器内的光电探 测器可自动检测单位时间内的气泡个数，并根据管路的直径、液体及充入气体的物理性质，计算出泄 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2009年年会论文集 漏量。图1是光电数泡法气路工作原理示意图。 5 被测件 1一精密减压阀；2一放气阀：3—储气罐；4——进气阀； 5一标准漏孔、液体管及光电装置；卜压力传感器 图l光电数泡法气路工作原理示意图 光电数泡测漏法的关键是对气泡计数的检测和泄漏量的转换。图2是标准漏孔通过充满液体的管 路给工件不断地补气并形成气泡的示意图。 经过受力分析，气泡内的压力 pb=p。+pgJlz+风 (1) 式中：p仃是液体表面张力引起的压力之和；p是液体的密度；p盯是与管路中的液体物理性质和标准 漏孔的尺寸有关。 对应于气泡内的压力P。的泄漏率： Qb=Ⅳ·y／f=Ⅳ万D3／f (2) 式中：N为气泡个数，V为气泡的体积，t为时间，D为气泡的近似直径。 图2气泡受力示意图 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业