壓降法是常用的檢漏方法。一般認(rèn)為用壓降法進(jìn)行檢漏測(cè)試時(shí)，最內(nèi)部容積、壓力計(jì)和溫度計(jì)的測(cè)量精度及測(cè)試周期有關(guān)。本文通過(guò)試驗(yàn)證明，進(jìn)行檢漏測(cè)試時(shí)，艙體內(nèi)部溫度的不均衡性同 樣是漏率判讀的重要影響因素，小可檢漏率同被檢件的在對(duì)大型復(fù)雜艙體結(jié)構(gòu)并提出了解決方案。

1、前言

　　壓降法是常用的檢漏方法，廣泛地應(yīng)用在密封產(chǎn)品的檢漏測(cè)試中，在國(guó)防工業(yè)產(chǎn)品檢漏中的應(yīng)用也極為廣泛。根據(jù)某型號(hào)大型艙體的工作壓力和漏率設(shè)計(jì)指標(biāo)，最終選擇用壓降法進(jìn)行檢漏。經(jīng)選擇合適的壓力計(jì)、 溫度計(jì)，并進(jìn)行誤差分析確測(cè)試系統(tǒng)精度滿足漏率指標(biāo)后，在多次檢漏中卻發(fā)現(xiàn)有時(shí)在經(jīng)過(guò)測(cè)試周期后，經(jīng)計(jì)算得到的密封系統(tǒng)的壓力值不下降反而升高了，這是不可能的。為找到原因，并合理地解釋此現(xiàn)象，我們分析了影響因素并進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn)，驗(yàn)證了艙體內(nèi)部溫度的不均衡是造成檢漏失敗的主要原因。

2、壓降檢漏法

2.1、定義

　　壓降檢漏法是被檢件中充入規(guī)定壓力的氣體后，在規(guī)定測(cè)試時(shí)間內(nèi) 測(cè)量壓力的變化，計(jì)算出漏率的方法。最小可檢漏率與被檢件的保壓時(shí)間、內(nèi)部有效容積和測(cè)試設(shè)備有關(guān)。

2.2、原理

　　將被檢件內(nèi)部充入一定壓力的氣體，使被檢件內(nèi)外形成規(guī)定的壓力差。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆�(wěn)定時(shí)間后，在規(guī)定的測(cè)試周期內(nèi)按一定的時(shí)間間隔讀取被檢件內(nèi)部的壓力和溫度，經(jīng)計(jì)算得到被檢件的漏率，原理圖見(jiàn)圖1。

2.3、計(jì)算公式

2.3.1、壓降檢漏的漏率一般按式1 進(jìn)行計(jì)算

　　Q=V/t ×(P₁- T₁/T₂ ·P₂)...............(1)

式中:

　　Q---流量漏率，Pa.m3/s ;
　　V---被檢件的內(nèi)部容積， m 3 ;
　　t---測(cè)量周期，s ;
　　P1---被檢件內(nèi)部壓力初值，Pa ;
　　T1---被檢件內(nèi)部溫度初 值，K ;
　　P2---被檢件內(nèi)部壓力終值，Pa ;
　　T2---被檢件內(nèi)部溫度終值，Ka

2.3.2、當(dāng)漏率指標(biāo)為規(guī)定時(shí)間內(nèi)的壓降值時(shí)，按式2計(jì)算漏率。

△P=P₁-T₁/T₂·P₂...............(2)

　　式中：

　　△P 一規(guī)定時(shí)間內(nèi)的壓降值，Pa;

　　P₁、P₂、T₁、T₂同上。

3、型號(hào)測(cè)試介紹

3.1、型號(hào)檢漏主要技術(shù)指標(biāo)

　　(4)被檢件內(nèi)部容積:約16m³ ;

　　(5)允許壓降值△ P≤ -500Pa/24h ;

　　(6)檢漏壓力:100kPa(表壓):

3.2、壓力計(jì)和溫度計(jì)技術(shù)指標(biāo)

　　(1)壓力計(jì)測(cè)量范圍:O Pa ~250kPa( 絕壓);

　　(2)壓力計(jì)分辨率:1Pa ;

　　(3)壓力計(jì)精度:10Pa ;

　　(7)溫度計(jì)分辨率:0.01 ℃;

　　(8)溫度計(jì)精度:0.05℃

3.3、測(cè)試系統(tǒng)不確定度分析

3.3.1、不確定度計(jì)算公式

　　由式2可得，測(cè)試系統(tǒng)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式3進(jìn)行計(jì)算。

　　μ_c---合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度， Pa ;

　　μP₁---壓力初值測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度， Pa;

　　μT₁---溫度初值測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃ ;

　　μT₂---溫度終值測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃ ;

　　μp₂--- 壓力終值測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，Pa。

3.3.2、測(cè)試系統(tǒng)不確定度計(jì)算

　　根據(jù)型號(hào)檢漏某次的測(cè)試值，得到壓力初值P₁為199.730kPa,溫度初值T₁為22.63℃，壓為終值P2為199. 873kPa, 溫度終值T₂為22.75℃, μp₁ = u p2=10Pa,  μT₁ = μT₂=0.05℃,則得到:

3.3.3、結(jié)論

　　因測(cè)試系統(tǒng)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于允許的壓降值，因此在理想狀態(tài)下，測(cè)試系統(tǒng)能滿足測(cè)試精度的需要，應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)壓降值為負(fù)值的現(xiàn)象

4、現(xiàn)象分析及驗(yàn)證

4.1、其它影響因素

4.1.1、以上結(jié)論是建立在被檢型號(hào)內(nèi)部的檢漏氣體為理想的非可凝氣體的假設(shè)上，而在實(shí)際測(cè)試中是在環(huán)境條件下向 其內(nèi)部充入100kPa的高純氮?dú)�，即測(cè)試氣體中含有50%的空氣。所以，水蒸氣分壓的變化也可能是影響壓力測(cè)量的因素。

4.1.2、被檢型號(hào)體積較大(通常達(dá)10 m3以上)、內(nèi)部較復(fù)雜。雖然檢漏測(cè)試在凈化間內(nèi)進(jìn)行，但溫度并不恒定。 所以，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間后，在測(cè)試周期內(nèi)其內(nèi)部的溫度可能并不均衡，由此而影響溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4.2、驗(yàn)證試驗(yàn)

4.2.1、驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)以上分析，在圖1的基礎(chǔ)上，在被檢型號(hào)的不同位置安裝了2 個(gè)溫度傳感器，按相同要求對(duì)其進(jìn)行壓降法檢漏測(cè)試，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。同時(shí)，為避免2個(gè)溫度傳感器之間的零點(diǎn)差異，對(duì)同一溫度點(diǎn)進(jìn)行了比較測(cè)試，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

4.2.2、數(shù)據(jù)計(jì)算

　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，分別計(jì)算了理想狀態(tài)下的壓降值△P_a、△P_b，除去水蒸氣分壓后的壓降值△P'_a 、△P'_b及兩點(diǎn)溫度平均后的壓降值△ P,數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

4.2.3、結(jié)論

　　由以上數(shù)據(jù)可以得出，對(duì)于此型號(hào)及與其情況相似的大型密封結(jié)構(gòu)的檢漏，在測(cè)試系統(tǒng)精度滿足漏率要求的情況下，水蒸氣分壓對(duì)測(cè)試結(jié)果影響不大，而準(zhǔn)確獲得被檢結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度是測(cè)試的關(guān)鍵。應(yīng)盡可能地多取測(cè)溫點(diǎn)并取其平均值進(jìn)行計(jì)算。