氣密·測(cè)漏·測(cè)試·檢測(cè)方法(直壓·差壓·流量測(cè)試原理)
一、差壓氣密測(cè)試工作原理
測(cè)試過程通常包含充氣、隔離、保壓、測(cè)試和排氣五個(gè)階段。產(chǎn)品在檢測(cè)過程中被施加的氣壓力,檢測(cè)壓力經(jīng)有壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)定好并同時(shí)預(yù)先在測(cè)試程序中預(yù)設(shè)好,包括TR(標(biāo)準(zhǔn)參考腔體)和TP(被測(cè)工件)。
差壓變化過程
1. 被測(cè)件[TP]連接到測(cè)試端口時(shí),測(cè)試程序就會(huì)啟動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),在充氣階段,儀器內(nèi)部電磁閥[V1]、[V2]和[V3]打開后,經(jīng)過調(diào)壓閥[R]的氣體壓力充入被測(cè)件。
充氣過程
2. 在充氣階段結(jié)束后,電磁閥[V2] [V3]關(guān)閉使充入的氣體隔離于被測(cè)件內(nèi)部。
隔離過程
3. 電磁閥[V2] [V3]關(guān)閉使瞬間,電磁閥[V1]關(guān)閉,使[V1]至[V2]、 [V3]之間氣管內(nèi)的氣體排出到平衡大氣壓的狀態(tài)。一旦電磁閥[V2]有泄漏情況測(cè)試儀能監(jiān)控到壓力衰減速度,并顯示測(cè)試NG的結(jié)果,這個(gè)額外的電磁閥使得檢測(cè)儀具有自我診斷的功能。
保壓過程
4. 在保壓階段,被測(cè)件內(nèi)部的氣體循環(huán)并趨于穩(wěn)定;壓力傳感器[S1]檢測(cè)參考腔[TR]的內(nèi)部壓力,然后在測(cè)試階段被儀器的壓力傳感器[S2]監(jiān)測(cè)。如果被測(cè)件的內(nèi)部氣體的泄漏量超出了預(yù)設(shè)的泄漏允許范圍( 測(cè)試時(shí)間內(nèi)的壓力降或量化的泄漏率), 儀器會(huì)顯示失敗的原因并且以預(yù)先定義好的輸出單位給出壓力衰減或泄漏率。泄漏量=S1-S2
測(cè)試過程
4. 在測(cè)試階段結(jié)束排氣階段開始后,電磁閥[V2] [V3]打開,被測(cè)件和標(biāo)準(zhǔn)腔內(nèi)部的氣體通過電磁閥[V1]排出直到平衡到大氣壓狀態(tài)。儀器開始準(zhǔn)備下一次測(cè)試。
排氣過程
二、直壓氣密測(cè)試工作原理
壓力檢測(cè)包括直壓衰減檢測(cè)和真空檢測(cè)(負(fù)壓測(cè)試)。檢漏設(shè)備可以智能的在內(nèi)部預(yù)設(shè)為直壓檢測(cè)或者真空檢測(cè),并且可以自動(dòng)地輸出讀數(shù)和圖表給于正確的結(jié)果,本片文章主要探討在氣密壓力檢測(cè)常用的一種檢測(cè)方法-直壓衰減檢測(cè)。
直壓原理圖
測(cè)試過程通常包含充氣、穩(wěn)壓、測(cè)量和排氣四個(gè)階段。產(chǎn)品在檢測(cè)過程中被施加的氣壓力,檢測(cè)壓力經(jīng)有壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)定好并同時(shí)預(yù)先在測(cè)試程序中預(yù)設(shè)好。
直壓衰減過程
1. 被測(cè)件[TP]連接到測(cè)試端口時(shí),測(cè)試程序就會(huì)啟動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),在充氣階段,儀器內(nèi)部電磁閥[V1] 和 [V2]打開后,經(jīng)過調(diào)壓閥[R]的氣體壓力充入被測(cè)件。
充氣過程
2. 在充氣階段結(jié)束后, 電磁閥[V2]關(guān)閉使充入的氣體隔離于被測(cè)件內(nèi)部。在此瞬間之后,電磁閥[V1]關(guān)閉,使[V1]至[V2]之間氣管內(nèi)的氣體排出到平衡大氣壓的狀態(tài)。一旦電磁閥[V2] 有泄漏情況測(cè)試儀能監(jiān)控到壓力衰減速度,并顯示測(cè)試不合格的結(jié)果,這個(gè)額外的電磁閥使得檢測(cè)儀具有自我診斷的功能。
穩(wěn)壓過程
3. 在穩(wěn)定階段,被測(cè)件內(nèi)部的氣體循環(huán)并趨于穩(wěn)定;然后在測(cè)試階段被儀器的壓力傳感器[S]監(jiān)測(cè)。如果被測(cè)件的內(nèi)部氣體的泄漏量超出了預(yù)設(shè)的泄漏允許范圍( 測(cè)試時(shí)間內(nèi)的壓力降或量化的泄漏率),儀器會(huì)顯示失敗的原因并且以預(yù)先定義好的輸出單位給出壓力衰減或泄漏率。
測(cè)試過程
雖然在測(cè)試的充氣階段就連續(xù)不斷測(cè)量實(shí)時(shí)壓力的大小, 但是僅僅讀取測(cè)試階段起始點(diǎn)和測(cè)試階段結(jié)束點(diǎn)的兩個(gè)壓力值用來計(jì)算壓力降。測(cè)漏儀采用實(shí)測(cè)的壓力損失和要求的最大允許泄露量(已知的最大不合格點(diǎn))的對(duì)比來判斷被測(cè)產(chǎn)品是合格件還是不合格件。不合格限制點(diǎn)可以在參數(shù)菜單中設(shè)置,通常都設(shè)置為非常小的壓力值,具體數(shù)值需要根據(jù)對(duì)各種不同特征樣品進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能檢驗(yàn)得出。這個(gè)不合格壓力值僅是測(cè)試階段開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的壓差值,并不是測(cè)試壓力在全量程范圍的變化量。
泄漏上限, 泄漏下限(不合格范圍)這項(xiàng)設(shè)置是為壓力在測(cè)試階段的實(shí)際壓力值給出一個(gè)可以被接受的范圍,這些值通??梢栽跍y(cè)漏設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,用來衡量實(shí)際測(cè)試壓力(P1)和指定測(cè)試壓力之間的差異程度。
4. 在測(cè)試階段結(jié)束排氣階段開始后,電磁閥[V2]打開,被測(cè)件內(nèi)部的氣體通過電磁閥[V1]排出直到平衡到大氣壓狀態(tài)。儀器開始準(zhǔn)備下一次測(cè)試。
排氣過程
三、流量式氣密測(cè)試工作原理
流量測(cè)試原理圖
流量測(cè)試會(huì)持續(xù)不斷的向工件內(nèi)部充氣并且測(cè)量通過被測(cè)件流向大氣的氣體流量。在流量測(cè)試中, 系統(tǒng)至少會(huì)具備一個(gè)流量傳感器去測(cè)量氣體流量,并且具備一個(gè)壓力傳感器監(jiān)測(cè)氣體壓力。
流量變化過程
1. 在充氣、穩(wěn)壓和測(cè)量階段,電池閥[V1]打開,氣源會(huì)持續(xù)不斷的向工件內(nèi)部充氣并且測(cè)量通過被測(cè)件流向大氣的氣體流量。在流量測(cè)試中, 系統(tǒng)至少會(huì)具備一個(gè)流量傳感器[F]去測(cè)量氣體流量,并且具備一個(gè)壓力傳感器[P1]監(jiān)測(cè)氣體壓力。
充氣過程
2. 在結(jié)束階段,電池閥[V1]關(guān)閉,測(cè)試通道和工件內(nèi)部?jī)?nèi)氣體流向大氣,完成排氣。
隔離過程
流量測(cè)試可以配置為檢測(cè)流過工件的流量是否滿足處于程序設(shè)置好的最大最小值之間。流量測(cè)試常常被用來檢查微小管道或低流量設(shè)備內(nèi)部是否被堵塞。
采用流量法的泄露測(cè)試
流量測(cè)試也可以用作泄漏測(cè)試。如果使用流量法做工件內(nèi)部的泄漏檢測(cè),需要先設(shè)定一個(gè)最小泄漏率到零,最大的流量值設(shè)置為您能接受的最大泄露率。最小的泄露率取決于您的產(chǎn)品特性和具體的要求。
采用流量法進(jìn)行泄露檢測(cè)有時(shí)候在某些場(chǎng)合是一種非常合適的選擇,比如您的產(chǎn)品其容腔小但是可接受的泄露率相對(duì)非常高,這樣流量泄漏檢測(cè)法將會(huì)比壓力法快很多。這是因?yàn)榱髁糠▽?duì)于小產(chǎn)品來說不需要穩(wěn)定時(shí)間,在流量法檢測(cè)中,典型的泄露值公差對(duì)于剛性小容腔產(chǎn)品來說粗略為0.5sccm,對(duì)于大容腔或靈活性的產(chǎn)品可以定為1sccm甚至更大。
但是,如果泄露率要求比較?。ㄏ鄬?duì)于上面的情況),直壓檢測(cè)法或者壓差檢測(cè)法仍然是泄漏測(cè)試的最佳選擇。