密封儀性能檢測原理

更新時間：2015-07-16

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密封測試儀又叫氣密性檢測儀或泄露性測試儀，主要適用于食品、制藥、醫(yī)療器械、日化、汽車、電子元器件、文具等行業(yè)的包裝袋、瓶、管、罐、盒等的密封試驗。

理想氣體狀態(tài)方程
在普通物理學(xué)的概念上，通常任何物質(zhì)都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，而氣態(tài)是物質(zhì)存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài)，它本身既無定形狀、也無定體積，它的形狀和體積*取決于盛裝氣體的容器。任意數(shù)量的氣體都能被無限地膨脹而充滿于任何形狀大小的容器之中。
為了對氣體進(jìn)行客觀細(xì)致的研究，需要對客觀氣體分子進(jìn)行些假設(shè)限定，這些經(jīng)過限定了的氣體稱為“理想氣體"。而描述“理想氣體"狀態(tài)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)議程式，稱為“理想氣體的狀態(tài)方程"。即：
PV/T=R
式中R是氣體普適常量，即對所有氣體均普遍適用的常量。
對于質(zhì)量為M，分子量為μ的氣體，則表述為：
PV=M/RT
式中常量R的數(shù)值取決于P，V，T等所用的單位。在單位制中，P的單位用Pa，V用m3，T用K，則R=8.314J/K.mol。
蓋·呂薩克定律
從理想氣體狀態(tài)方程可以推導(dǎo)出，定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。
即：若P1=P2,則：V1/T1=V2/T2
上式中P1、V1、T1表示氣體在初始狀態(tài)下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在zui終狀態(tài)下的壓力，體積和溫度。這個方程表明定質(zhì)量的氣體，不管其狀態(tài)如何變化，它的壓強(qiáng)和體積的乘積除了溫度，所得之商始終保持不變。這就是采用氣體對工件進(jìn)行密封性能檢測的基本原理。
工件泄漏檢測和判定
假設(shè)有個被測工件(或物體)的內(nèi)腔容積是V，腔內(nèi)壓力是P，在溫度恒定的情況下，經(jīng)過幾秒或幾十秒后，它的內(nèi)腔容積沒有變化，而腔內(nèi)壓力下降了個確定值△P，這時我們就可以判定該工件氣體密封性能不好，或者叫做“有泄漏工件"。否則認(rèn)為該被檢測工件氣體密封性能良好或叫做“無泄漏工件"。在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，無泄漏工件是極少的。在實際檢測過程中，通?？偸歉鶕?jù)該工件具體的應(yīng)用環(huán)境條件和狀態(tài)給出個允許泄漏值，當(dāng)工件泄漏值小于該值時則認(rèn)為該工件“無泄漏"稱為合格品。只有工件泄漏值大于該值時才認(rèn)為“不合格"或“嚴(yán)重泄漏"。
漏孔、漏率和漏率的單位
工件有泄漏，必定有“漏孔"。這里通常指的漏孔是非常微小的，其截面形狀也各不相同，漏孔漏氣的路徑也各式各樣。
漏孔經(jīng)常出現(xiàn)在物質(zhì)組織疏松、裂紋、裂隙、應(yīng)力集中、彎折、可拆卸等部件。大多數(shù)是由于加工工藝不合理，結(jié)構(gòu)不合理、安裝不合理等原因造成的。
漏孔的幾何尺寸是很微小的，因此它不能用我們的肉眼所覺察，加工漏氣路徑又各式各樣，截面形狀又很復(fù)雜，所以漏孔的大小極難用它的幾何尺寸來度量。
由氣體定律PV=M/RT可知，當(dāng)溫度定時，氣體的質(zhì)量可以用氣體的壓強(qiáng)和體積的乘積PV(即氣體量)來表示，而PV又是容易測量的，所以“漏孔"的大小可以用單位時間泄漏的氣體量(PV)來表示，稱為漏率。其物理意義為：壓強(qiáng)x體積/時間。漏率的單位為“瓦特"(W)或Pa.m3/s。1W=1Pa.m3/S=103Pa.L/S=7.5Torr.L/S。漏孔的漏率也就是通過漏孔的氣體流量，這個氣體流量受環(huán)境溫度、漏孔兩端的壓差(即工件內(nèi)外壓差)和氣體各類等因素的影響。從漏率單位的量綱我們可以看到：由于1Pa=1N/m2，1J=1N.m;因此1Pa.m3/S=1J/S=1W。
由此可見PV單位表示的流量本質(zhì)上就是單位時間穿過某截面的能量，它并不是氣體分子本身攜帶的動能或位能，而是使氣體分子通過某截面流動所需的能量。