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  ATEQ泄漏测试_材料科学_工程科技_专业资料。发动机总成泄漏测试 讲座大纲 一.泄漏测试方法分类 二.泄漏测试一般基础知识 三.用泄漏测试仪测试泄漏 四.发动机总成泄漏特点 五.发动机泄漏测试遇见的问题 六.泄漏测试仪器介绍 一.泄漏测试

  发动机总成泄漏测试 讲座大纲 一.泄漏测试方法分类 二.泄漏测试一般基础知识 三.用泄漏测试仪测试泄漏 四.发动机总成泄漏特点 五.发动机泄漏测试遇见的问题 六.泄漏测试仪器介绍 一.泄漏测试分类 1. 浸水法测试 2. 压?法 3. 氦气探测法 4. 高精?泄?测试仪 1浸水法 这种方法就是众所周知的将充满一定压 ?的被测容腔,浸入水池,然后观察有 无气泡从工件表面溢出。 这一方法的优点是简单经济。 缺点是给环境工件都造成一定的污染 而且效?低下,工人劳动强?大。 2压降法 ? 这种方法也是,首先对容腔充入一定压力的空气 ,不同之处是在容腔中接入有一定精度的机械 式压力表,在保压时凭借压力表看压力是否有 下降。 ? 这一方法的优点是简单经济,环境也有所改善 ? 缺点是精度差,效率低下,劳动强度高。 氦气探测法 氦气探测法,主要方法是:是向容腔充 入一定压力的氦气,然后用氦气感应头 探测工件外表面有无氦气漏出。 这种方法的优点是:测试准确;可以定位 泄漏点;操作简便. 缺点是:设备造价高,对环境要求高, 效率低 高精?泄?测试仪 这一方法首先要具备的条件是: a) 高精度泄漏测试仪。 b) 先进可靠的封堵方法。 c) 仪器的售后标定。 测试仪分类 ? 干式泄?测试仪一般分为: a) 压?差式 b)直接压??式 c)??式 泄??单位 ? 表示在1秒或1分钟之内泄?到大气中的空气重?。泄??用大气压下的空气体积 来表示。 ? atm.mL/s 或者atm.mL/min ? 表示在1秒或1分钟之内泄?到大气中的空气体积,通常??atm.。 ? μgr/s 或者μgr/min ? 1μgr(microgram)?0.83×10-3 mL(在1atm 20℃条件下) ? Lusec表示在容积为1 L的线μHg压?时所发的泄??? ? 1 Lusec=1/760 mL/sec≒1.32×10-3 mL/s ? Torr?L/sec ? 表示在容积为1 L的线 Torr压?时所 ? 泄??用大气压下的空气体积来表示。 ? 发生的泄?? ? 1 Torr?L/s=1000 Lusec≒1.32 mL/s ? Pa?m3/s 泄??用大气压下的 空气体积来表示。 ? 1 Pa? m3 /s = 9.869 atm mL/s ? 1atm?mL/s = 1.013 × 10-1 Pa?m3/s ? 泄漏测试基础理论简介 ? 压力变化和泄漏量显示 ? 在平衡稳定之后,因泄漏产生的压力变化△P在自动清零后 ,按照下述公式的计算显示泄漏量: ? F(cm3/min) = 泄漏流量 ? V (cm3) = 测试零件的容积(含测试管路) ? ΔP (Pa/s) = 压降 ? 切记!感应器以Pa或Pa/s为单位的全距视仪器组态而定﹐范围限制 在50﹐500或5000Pa之间。 Δ P (Pa/s) = F (cm 3 /min) 0,0006 x V (cm 3 ) 环境因素引起的影响 1 温度变化的影响: 在检出行程中,一旦密封空气回路中的温度发生变化,根据 Charle法则会引起压力的变化,从而给泄漏测试带来较大的误差。 在检出行程(DET)中,被测物一侧的空气回路的空气温度变化和差 压的关系是: 平均空气温度 :t(℃) ? 测试压 :P(kPa) 温度变化 :Δt(℃) 由温度变化引起的差压变化 ? ???于是 ? ΔPt = Δt 273 + (101.3 t + P)× 10 3 [Pa] ? :ΔPt(Pa)?? 例 t = 20℃ Δt = -0.01℃ ① P = 100kPa 于是 ΔPt≒-7Pa (被测物温度下降时,压力减少,并显示正的测定 值。) ② P ≒-101.3kPa(线kPa(绝对压) 于是 ΔPt=0 Pa 真空的情况下,不受温度变化的影响?) 从上述例子可知,测试误差是随着测试压的增大成正比增加。但是测试压 越接近真空,误差越小。 ? 引起温度变化的原因: ? ①压力空气的断热变化 ? 对于加压式测漏仪,由于在加压过程中封入的空气会断热压缩,造成空 气温度暂上升,然后又受热传递影响,慢慢冷却下来。 ? ②受外部热影响(热传递、热辐射等) ? 在检出行程中,一旦标准品、配管以及密封夹具等表面因外部因素引起 温度变化后,会向外部传递热能,造成充入的空气的温度发生变化并引 起测试误差。 ? ③充入的空气和被测物、标准品之间的温度差(空气压力源的温度变化 时) ? 是指被测物和标准品的温度几乎与气温相等,但测试压气源温度与大气 温度相差较大的情况。 ? ④被测物和大气的温度差(被测物温度高低不等的情况) ? 在生产线上经过高温清洗、干燥、焊接等工序后进入泄漏测试时,被测 物的温度有时会比所接触的密封夹具的温度高,某些情况下也可能低于 周围大气的温度。此时被测物的温度变化,会引起充入空气的温度发生 变化。 ? 2 容积变化引起的影响: ? 在泄漏测试的测试行程中,一旦被测物一侧或标准品一侧的空气回路的 容积发生变化,就会产生差压并引起测试误差。这种情况经常发生在被 测物被夹紧时引起的压力变动,因此有必要在使用O形密封圈的密封部设 置挡块以防止其发生微小变动。 ? 在测试时间中被测物的容积变化和差压的关系如下: Δ??? PvQ==ΔΔVeVV((111000111...333++PP))××160T303 3压力不稳定: ΔPv:容积变化引起的差压(Pa) ΔV:容积变化量(mL) Ve:等效内容积(mL) P:测试压(kPa) T3:测试时间(s) ? 当气体发生膨胀,温度升高,或者受压,根据热力学定律,其内部压力 也会改变。因此,我们在进行测试前往往要等到气体内部压力稳定下来 ,以便得到正确的结果。 ? 注意:如果稳定时间太短,则测量结果不精确;反之如果稳定时间太长 ,则测量周期加长。应根据工艺的要求,工件的泄漏等级及要求的精度 等综合因素设置一合适的稳定时间。 流量法泄漏测试理论 ? 在应用的测量范围以内,流体(气体)在通过层流管时产生层流,由此产 的压降与流量成正比。其中泄漏量由关系式计算如下: ? ? ΔP = 8 μL Q / ПR4 ? ? 其中: ? μ:流体的密度 ? R:层流管的内半径 ? L:层流管的长度 ? ΔP:层流管两端的压差 压差式泄?测?仪简介 测试方式的概要 一、压差法检测(F系?仪器) 1、该系?仪器具有快速充气功能,而且快速充 气的压?是可以调整。该系?仪器用于生产线上进?气密性检查的 气/气型泄?检测仪。其测?原?是:先对两工件充入一定压?的气 体,稳定后测?两工件间的压?差。这两个工件分别是: - 无泄?的标准件 - 测试工件 这个微压差变化是由安装在两工件间的压差传感 器测?的。 2、工作原?为 ? 有两种主要的测?方法: ? - 直接测?法 ? - 间接测?法 ? ?么样的应用决定?选用?么样的测?方法。这两种方法均可在 充压或负压下工作。 ? 直接测?法或压?法 ? 对被测件和基准件同时充气结束后,ATEQ F520关闭平衡阀将二 者分开,测?二者的压差,测?结束后,通过排气阀排出二者中 的充压气体。 ? 直接测?法或压?法 对被测件和基准件同时充气结束后,ATEQ F520关闭平衡阀将二者分开, 测?二者的压差,测?结束后,通过排气阀排出二者中的充压气体。 ? 间接测?法或压升法 ATEQ 仪器与一罩体相联,把待测件放在罩体内,向被测件中充入高压气 体(最高可达200Bar),此时罩体内气体相对为低压,如果被测件泄?,则 罩体内气压上升,如果罩体泄?,则其内气压会下?。该法常用于测试在高 压下?受影响且?变形的工件。ATEQ 仪器检测罩体内气体与外界大气的压 差。如果泄?过大,压?传感器监测系统将中止测?,以保证仪器的安全。 ? 3、空气测?仪测试循环 ? ? ? 激活:循环开始 ? 等候:此段时间为测试?件未完成密封连接且未被充满气之前。仪器可 接上选购的自动接头﹐这个阀门针对循环的持续而受到控制﹐使待检查 的可扩充接头的安装得以进? ? 充气:测试和标准?件的加压。在充气时间结束时﹐ATEQ仪器开始 检查测试压?﹐如果这个步骤?正确﹐仪器会显示测试压?错误。 ? 稳定:测试和标准?件完全?断气体供应﹐但被加压到测试压?水平 。这两个具有类似交?和反应的?件之间的压?和温?会达到平衡。如 果测试压??正确(其中一个?件有大??气)﹐则测试压?会快速?低 ﹐仪器?会继续下一个测试模式并会指出错误。 ? 测试:测试和标准件彼此被隔离且压?感应器开始测试两者之间 的压?差异﹔讯号经由电子判定并显示出来?件由此被侦测出好 或坏。 ? 排气:使?件恢复到大气状态。 ? 结束循环:排气完毕后仪器会发出循环结束讯号﹐而自动连接 阀(选购)就会关闭﹐这个阀从循环的开始到结束﹐能够控制一个 或多个可扩充接头。 ?5、其它测试方式的应用?子 ?1件2室测试方式(也可用于单台仪器双工位设备) 方式:同一个被测物中有2个内腔需测试时,使用1台测试仪依次对2内 腔施加?同的压?,依次进?泄?测试。 优点:可以避免用两台仪器,减少设备成本。 排气干扰的对策: 在第一腔体检测结束一定要进?排气动作,否则会对第二腔测试产生 影响。 ?堵?测试方式 堵?模式(Blockage test mode)?用回压来概?测???。标准压?上 下限用来区分结果的好坏。其循环只包含充气阶段而数据读取是在这个阶 段进?。 如果所测得的压?低于下限则表示??太大。 如果所测得的压?超过上限则表示??太小。 ?减敏模式测试方式 此模式用来测?大的泄?﹐其泄?的允收标准超过500 Pa时使用 减敏模式中读取压?数据期间所使用的单位,就是用来显示测试压?的单 位(相同分辨?)。范围的限定也是用相同的单位。 ??式泄?测试仪(D系?仪器) ? ATEQ D系?是一种??测?仪,它通过安装在层?管两端的压 差传感器来测?层?管中的??。 ? ??测?一样有两种测?方式,如下: 1直接法测?或压?法 待测工件直接接在仪器的测试输出口处,也即在层?管之后。 对工件充气后,ATEQ D2P?用压差传感器测?层?管两端 的压差。 在这种情况下,气?中的压?在测试前应相对稳定后, 才能有正确的测?结果,因而其响应时间也相对长一些。该测 试方法简单??且应用广泛。 2.间接测?法(收集测?法) ? 层?管放置在待测件之后,其出口与大气相通。根据工件的情况, 可使用一罩体将工件罩住(就象用一罩体将?浴喷头的水?汇集一样)。 此法只有在使用罩体收集气?简单的情况下才能使用。 在使用该法进?测?时,气?在通过层?管时已经稳定且出口 压?等于大气压?,故能节?测?时间。 ? 仪器的校验及校准 ? 通过仪器的主菜单中的特殊循环中的功能 ? ●进?仪器的压?、压差传感器的自动检测与状态观察 ? ●进?仪器的自动清?校验 ? 通过标准?孔进?日常校验 ? 标准件和标准泄?头,可以用于气密试验仪的经常性的校验。一般 来说,任何时候,只要怀疑气密试验仪的可靠性和准确性,都要用标 准件和标准泄?头进?校验。 ? ATEQ测试仪的校验方法: ? 采用标准样件和标准泄?头进?校验; ? 标准样件是一个?泄?的工件,泄?值最接近于?; ? 标准泄?头是用于检查设备能否正确进?检测的,作用相当于样件。 ? 每台设备所提供的泄?头根据测试压?和泄??标准的?同而?同。 客户可根据自己的实际需要,使用标准泄?头校验设备的准确性和稳 定性,以保证设备的正常运?。 ? 其使用按以下两个步骤进?: ? 其使用按以下两个步骤进?: ? 用标准件在气密试验机上进?测?;测试结果应接近于?并绿灯?。这 表明设备能够测出合格工件。否则表明设备?正常。转第(3)步。 ? 在仪器的前面板(或底面板)装上标准泄?头,再把标准件放到设备上进 ?检测,检测结果应接近于标准泄?头的泄?值(大约应在+10%变化范 围),这表明设备能够检测出?合格工件。否则就表明设备?正常。转 第(3)步。 ? 经过以上两步发现设备?正常时,应该检查:a)气源压?是否正常;b )封堵及测试管?有没有泄?;c)测试仪工作是否正常。在排除故障 以后,再从第(1)步做起。 ? ATEQ提醒您: ? 标准泄?头是很精密的。空气中的灰尘、水、油等等都会使它 的泄?值发生变化。使 用完毕以后应?即放入特制的盒子中妥 善保管,最好放在干净干燥之处保存,以免损坏它的泄?值。 ? 标准泄?头应定期标定,以保证它的泄?值的准确性。 ? ? 3、仪器的校准/校正 ? 1 F系?仪器需要使用BME对内部的压?传感器、压差传感器 进??程内定期校准; ? 2 D系?仪器需要使用CDF对内部的压?传感器、层?管传感 器进??程内定期校准; ? 注:BME、CDF分别为压?、??校准仪!ATEQ推荐仪器一? 校准一次! ATEQ测试仪器的最佳环境 ? 空气: ? 气源必须干燥,清洁。杂质、油污或其它一些杂物都将严重影响 仪器的使用质?。 ? 当ATEQ F2P仪在负压方式下运?时,严禁杂质进入仪器的气? 中。为此,强?建议在测试件和仪器的连接气?中安装一过滤器 ,该过滤器可由ATEQ公司提供。 ? 因杂质、油污和潮湿而引起的仪器损坏,ATEQ公司?承担任何 责任。 ?因杂质、油污和潮湿而引起的仪器损坏,ATEQ公司?承担任何责任。 请参见工业测量仪器用压缩气源的国际质量标准ISO8573-1。 ATEQ建议值﹕ 粒径大小和浓度 1级 (0.1 m和0.1 mg/m3) 压力下的露点 2级 (- 40° dew) 油的最大浓度 1级 (0.01 mg/m3) ? ATEQ建议安装﹕ ? 一台空气干燥机以提供低于 - 40°?点的干燥空气 ? 一个25 micron和1/100 micron的双重过滤器 ? 操作最佳化﹕ ? 在任何情况下,气源压?都应?低于4BAR,且比测试压?至少大 1BAR。 ? 所供应的压?必须一直保持在4到8 bar之间以确保主阀气动分配能以 最佳效能运转。 在任何情况下,气源压力都应不低于4BAR,且比测试压力至少大1BAR。 电气: 仪器采用110V或240V交流电源。在必要时,安装一整流器或一隔 离变压器 发动机泄漏测试 发动机测试的内容 1. 水道泄漏测试(冷却系) 2. 机油道泄漏测试(润滑系) 3. 燃油道泄漏(供油系) 4. 水油互漏测试 水道泄漏测试(冷却系) ? 发动机水道泄漏测试是采用,压差式泄漏测试仪测试。 ? 如上图测试前首先将出水管与进水管用可涨式封堵头密封。 ? 然后按照压差式泄漏测量原理进行测试。 ? 测试压力一般是:1-2bar(由发动机大小及水封的耐压性决定)。 ? 允许泄漏量3-80ml/min (由发动机大小及水封的密封决定)。 发动机机油道泄漏测试 ? 机油道,用流量式测试仪进行泄漏测试,它是发动机4项泄漏测试 中最难的一项。这是因为: 1. 机油润滑系体积大,延长了充气时间。 2. 有前后油封的存在,使得测试压力不能过高,一般在10-25KPa。 3. 由于有排气管接缝及涡轮增压器推杆转轴的缝隙产生不确定的泄 漏给封堵带来很大的困难。 针对以上难点我们采取的措施是: 1. 在机油测试充气通到增设相对高压的预充气,可以大大缩短充气 时间 2. 通过工艺试验找到适合该发动机的试验压力。 3. 设计专门的封堵工具,比如我们设计了排气管接缝封堵夹,还针 对涡轮增压器进气口专门设计了 方口堵头。 发动机燃油道泄漏测试 ? 上图是柴油发动机燃油供给系的示意图,我们所说的燃油道泄漏 测试主要是指的是: ? 从机油滤清器前端的进油口及回油口压入1-3bar的压缩空气,用 压差原理进行低压回路的泄漏测量, ? 一般允许泄漏值2-5ml/min 水道与机油道互漏测试 ? 对大马力柴油发动机来说,最忌讳的就是冷却系的水泄漏到润滑 系中,如果此事发生,将会给用户造成,轴瓦抱死,损坏缸体造 成发动机报废的严重事故。 ? 因此应该特别重视水油互漏的测试。 ? 我们测试水油互漏是采油泄漏仪的间接测量法: 1. 对水道充入1-2bar的较高的气压。 2. 如果有水油互漏,就会有如前图所示的空气从泄漏点漏到机油系 3. 如图我们在机油系的封堵头的气管可以将漏点泄漏的空气导入泄 漏测试仪,由泄漏测试仪的传感器感知泄漏的发生,从而达到互 漏测试的目的。 泄漏测试仪介绍 F(D)520 系列检测仪 F(D)580 检测仪 F(D)660 F(D)680 多达10台的测试终端 测量单位 ? 压差法测试的单位?P ----Pa ? 1bar=100000Pa ATEQ 测试分辨率0.1Pa (或0.01cc/min) ? -------ATEQ 测试压力vacuum to 180 bar ? 泄漏率的单位 F ------cm3/min FF((ccmm33//mmiinn))==00.0.0000066**VV((ccmm33))**??PP((PPaa//ss)) ??tt 流量法测试原理 T P 流量测试 ? 测试压力 ----- -1bar to 8bar ? 流量测试范围 ----------0.1cc/min to 3000L/min ATEQ特殊的阀体(重要性) ATEQ 的专利 阀体专利 ATEQ仪器的内部容积小 发动机整机检测ATEQ D Atm Laminar flow element fast stable system 测试分析曲线winateq N test PRE-FILL 功能 特有功能 ■峰值采集 ■零点补偿 ■正负压集成 ■多量程(D) ■温度补偿 ■标准状态补偿 ■ 测试容积计算 ■ 可返修设定 ■ 全密封零件测试 ■ 外接条码扫描枪 ■ 一键校 准 ■ ……… 数据功能 ? PROFIBUS ? MODBUS ? RS232 /RS485 ? PRINT ? SAVE MODULE ? PC+WINATEQ 打印机 存储模块 电脑+winateq 软件 应用 ATEQ F系? ATEQ D系? ? 油轨,油封 应用 ATEQ F系?带PRE-FILL ATEQ F系? 负压 发动机整机检测 ? 水套 -----ATEQ F系列 ? 低压油道 ----ATEQ D系列 ? 油水互漏 -----ATEQ D/F系列 测试稳定性的经验值 PP..VV==nn..RR..TT 避避免免测测试试容容积积及及温温度度的的变变化化 11、、 对1升的测试容积,如果在测试阶段变化1CM3 , 由此而产生的压差变化200 Pa (at 1 bar at absolute pressure) 对1升的测试容积,如果在测试阶段变化温度 变化1°C , 由此而产生的压差变化680 Pa 如何避免 容积以及温度的变化会导致 1、测试不稳定,重复性差 2、容易使测试产生误判 压力 在压力下,密封板会向多方向变形 如何避免容积的变化 限位 限位 限位 ) With all that, we can do better, but a part of the problem remains... 开槽太深 正确 开槽太浅 A well fitted seal stabilises the measurement quickly. 温度 ? 机加工后,足够的冷却时间与空间 -----------------推荐使用 ? 温度补偿 ----------对工装要求较高,重复性 系统校验漏孔MASTER 新型阀组 特点: - 稳定性 …… 固定空间 - 结构特点……. 内部没有弹簧—稳定性好 - 速度 ...…... 空间小,动作速度更快 - 维护 ….... 方便 校准仪器 新型F6 阀体 T5(C3H6,H2) ? 原理 VACUUM SENSOR TEST PART GAS SUPPLY 测试分辨率可达0.00001mbar.L/s H6000 测试分辨率可达0.00001mbar.L/s, 测试压力可达40bar H6000测试灵敏度(视频) 手持式吸枪 TPMS 在线设备及售后 在线设备 TPMS 手持式TPMS工具 VT55 售后服务 VT10 TPMS check box VT55-OBDII Nissan switch TPM QuickSet TPMS 合 作 品 牌 测试的专业性 ? 试漏仪 ? TPMS ? 大气数据仪 ? ……… -----------压力测试 -----------准确性、灵敏度 SGM GF6 生产线) 我们的服务 ? 整机备件及零件配件,及时快捷 ? 仪器进行年度校准服务,并根据客户要 求进行仪器的保养维护服务。 ? 配合设备商现场进行相应的配合调试工 作,并提供最终客户现场的培训、售后 服务和技术支持 ? 针对客户的产品,协助试验并制定参数 远程诊断服务 你 生 产 YOU PRODUCE 非常感谢~ AT E Q AT E Q 我 测 试 WE TEST