氣密性檢漏裝置技術(shù)解析:MFM氣體質(zhì)量流量計(jì)在工業(yè)檢測(cè)中的關(guān)鍵應(yīng)用
氣密性檢測(cè)是工業(yè)生產(chǎn)中保障產(chǎn)品質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其在新能源汽車,、醫(yī)療器械,、航空航天等領(lǐng)域,,微小的泄漏可能導(dǎo)致產(chǎn)品失效甚至安全事故,。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量,、性能以及安全性,。從航空航天到汽車制造,從電子設(shè)備到醫(yī)療器械,,幾乎所有涉及密閉空間或流體傳輸?shù)漠a(chǎn)品都離不開氣密性檢測(cè),。
隨著檢測(cè)需求向高精度、智能化方向演進(jìn),,直壓法、差壓式,、流量法,、氦質(zhì)譜檢漏法等主流技術(shù)呈現(xiàn)差異化發(fā)展格局。本文聚焦氣體質(zhì)量流量計(jì)(MFM)在檢漏領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,,解析其技術(shù)要求與行業(yè)價(jià)值,。
一、主流氣密性檢漏技術(shù)對(duì)比
1. 直壓法檢漏
直壓法是一種較為基礎(chǔ)且直接的檢漏方法,。它通過向被測(cè)物體充入一定壓力的氣體,,然后監(jiān)測(cè)壓力的變化來(lái)判斷是否存在泄漏。檢測(cè)操作過程是這樣的:對(duì)工件的被測(cè)容腔在一定壓力條件下(具體壓力參數(shù)由生產(chǎn)線檢測(cè)工藝規(guī)程決定)進(jìn)行充氣,、保持一定時(shí)間后,,切斷被測(cè)工件和氣源氣路測(cè)漏儀壓力傳感器記錄下此時(shí)的壓力示值,經(jīng)過一定時(shí)間(數(shù)秒或數(shù)十秒,、甚至更久)后,,再次讀取壓力示值并和前次記錄的壓力示值進(jìn)行比較。若被測(cè)容腔有泄漏,,則兩次壓力示值有一個(gè)差值,。此差值大小反映工件在檢測(cè)時(shí)間周期內(nèi)的泄漏狀態(tài),差值越大表示工件泄漏越嚴(yán)重,。只要此差值在允許范圍內(nèi),,即可認(rèn)為被測(cè)工件合格。反之,,為不合格,。適用于中高泄漏率場(chǎng)景(如汽車油箱、家電殼體),。
2. 差壓式檢漏法
差壓型氣密儀的檢測(cè)操作過程和直壓型的差別主要是利用“標(biāo)準(zhǔn)品”作為參照物在相同的過程和狀態(tài)條件下,,比較被測(cè)工件與“標(biāo)準(zhǔn)品”的差異來(lái)判斷被測(cè)工件是否合格。
其檢測(cè)過程如下:首先在氣密儀標(biāo)示的標(biāo)準(zhǔn)品端接上標(biāo)準(zhǔn)品(標(biāo)準(zhǔn)品可以是一個(gè)被用多種方法檢測(cè)合格并被確認(rèn)為可以作為衡量其他與之相同的被測(cè)工件標(biāo)準(zhǔn)的工件或特定制品),,然后同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品與被測(cè)工件容腔充氣(充氣壓力,、時(shí)間等參數(shù)由工藝程確定),,經(jīng)過一段數(shù)秒或數(shù)十秒的平衡時(shí)間后,將標(biāo)準(zhǔn)品與工件被測(cè)容腔隔斷進(jìn)行數(shù)秒或數(shù)十秒的壓力監(jiān)視后比較二者的壓力示值差,,這個(gè)壓力差就是工件被測(cè)容腔的壓力泄漏值,,若其值在允許范圍內(nèi)則認(rèn)為被測(cè)品合格,否則判為不合格,。適合電池包等微小泄漏檢測(cè),,但對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性要求苛刻.
3. 流量法檢漏(MFM330核心應(yīng)用場(chǎng)景)
流量式檢漏儀工作原理是向被檢工件內(nèi)不間歇充入一定壓力氣體,以質(zhì)量流量計(jì)感測(cè)充入工件氣體流量的變化,,以此來(lái)判定工件泄漏量是否在工藝要求合格范圍內(nèi),。流量法的特點(diǎn)是測(cè)量信號(hào)與被測(cè)容積的大小無(wú)關(guān),流量法檢漏是基于氣體流量變化來(lái)檢測(cè)泄漏,測(cè)量信號(hào)直接反映氣體泄漏量,。流量法檢漏通常由正壓式和負(fù)壓式兩種,。
正壓流量式在充氣時(shí),若產(chǎn)品無(wú)泄漏,,充滿后流量降為零,;若有泄漏,儀器會(huì)持續(xù)檢測(cè)到氣體流量,。
負(fù)壓流量式則是在抽負(fù)壓后,,通過充入氣體的流量變化判斷泄漏情況。
若感測(cè)元件是差壓流量計(jì)則為差壓流量法,,其檢漏儀為差壓流量檢漏儀,;若是質(zhì)量流量計(jì)則為質(zhì)量流量法,其檢漏儀為質(zhì)量流量檢漏儀,。通常采用質(zhì)量流量法,。對(duì)于泄漏速率小于 8.3 立方厘米/秒的零件,一般不采用這種檢測(cè)方法,。
4. 氦質(zhì)譜檢漏法
在其他對(duì)泄漏檢測(cè)精度要求低于 0.001 立方厘米/秒的行業(yè)中,,氦氣質(zhì)量光譜分析檢測(cè)方法被廣泛應(yīng)用。在氦氣質(zhì)量檢測(cè)方法中,,被檢測(cè)設(shè)備用氦氣加壓,,利用氦氣示蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)10?12 Pa·m3/s級(jí)超高靈敏度檢測(cè),質(zhì)量流量由檢測(cè)室的質(zhì)量光譜采樣分析儀檢測(cè)出來(lái),。這種方法的設(shè)備成本,、維護(hù)與氦氣成本昂貴、設(shè)備復(fù)雜,,因此,,該方法僅僅被典型地應(yīng)用在要求的設(shè)備的泄漏檢測(cè)中,如半導(dǎo)體,、航天領(lǐng)域,。
二,、關(guān)鍵技術(shù)要求解析:
氣密性檢漏裝置的各種類型在不同的工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,而MFM氣體質(zhì)量流量計(jì)作為核心部件,,為這些檢漏裝置的高效,、準(zhǔn)確運(yùn)行提供了有力支持。以愛拓利MFM330系列氣體質(zhì)量流量計(jì)為例,,其采用高精度熱式傳感器測(cè)量原理,、搭載溫度和壓力補(bǔ)償,基于AI自動(dòng)優(yōu)化補(bǔ)償算法,,通過測(cè)量氣體流經(jīng)傳感器的質(zhì)量流量,,直接反映被測(cè)件的泄漏量。相較于傳統(tǒng)壓力傳感器僅監(jiān)測(cè)壓力變化,,MFM330能夠消除溫度,、氣體種類等因素的干擾,提供更穩(wěn)定的檢測(cè)結(jié)果,。其核心原理為熱擴(kuò)散式測(cè)量:氣體流經(jīng)加熱元件時(shí)帶走熱量,通過溫度差計(jì)算質(zhì)量流量,。
1. 精度與分辨率:泄漏率檢測(cè)需達(dá)到0.1 SCCM(標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘)級(jí)別,,MFM的精度需優(yōu)于±1% R.D,部分場(chǎng)景要求±0.5%,,流量分辨率對(duì)檢測(cè)精度亦有重要意義,,0.001sccm的分辨率將有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)流量變化。
2. 響應(yīng)時(shí)間:工業(yè)產(chǎn)線要求檢測(cè)周期≤10秒,,MFM的響應(yīng)時(shí)間需≤1s,,確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。
3. 環(huán)境適應(yīng)性: 溫度及壓力補(bǔ)償:需內(nèi)置溫度和壓力補(bǔ)償,,消除-20~65℃環(huán)境波動(dòng)和不同區(qū)域氣壓波動(dòng)的影響,。
4. 校準(zhǔn)與維護(hù):定期零點(diǎn)校準(zhǔn):防止傳感器漂移。
5. 數(shù)據(jù)接口與智能化:除了傳統(tǒng)的模擬量通訊之外,,集成RS485,、EtherCAT等工業(yè)通訊協(xié)議,支持與PLC或上位機(jī)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)追溯與分析,。
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
新能源汽車電池包檢測(cè):電池包對(duì)氣密性要求嚴(yán)苛(泄漏率<0.5 SCCM),,MFM可快速識(shí)別殼體焊接或密封圈缺陷,。
醫(yī)療器械密封性測(cè)試:如注射器、呼吸面罩等,,MFM的高分辨率(0.5% F.S.)確保微小泄漏不漏檢,。
電子元件防水檢測(cè):手機(jī),、智能穿戴設(shè)備中,MFM快速高效同步檢測(cè),,提升效率,。
四、結(jié)語(yǔ)
MFM氣體質(zhì)量流量計(jì)在檢漏裝置中的成功應(yīng)用,,標(biāo)志著氣密性檢測(cè)從“經(jīng)驗(yàn)判斷”邁向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”,。未來(lái),隨著傳感器技術(shù)與算法的持續(xù)升級(jí),,MFM將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)檢漏向高效,、高精度、低成本方向發(fā)展,,成為智能制造質(zhì)量控制體系的核心組件之一,。MFM作為流量法檢漏的技術(shù)支點(diǎn),正在精度,、可靠性,、智能化維度持續(xù)突破。愛拓利等本土品牌通過正向研發(fā)構(gòu)建核心技術(shù)壁壘,,為3C電子,、醫(yī)療器械、氫能儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域提供高性價(jià)比解決方案,,推動(dòng)中國(guó)制造向質(zhì)量強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),。
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