氣密檢漏儀的壓力傳感器校準

楊磊

(廣東省計量科學研究院，廣東 廣州510405)

1 背景

1.1 氣密性檢漏儀介紹

氣密性檢漏儀主要用來測試工件的密封性。本文針對的是常見的干式檢漏儀，基本原理為:對于一個密閉容器，向其容積內充入一定質量的壓縮空氣，使其內部壓力達到檢測時需要的壓力，假設該密閉容器無泄漏，并且與外界無熱量交換，經過一段時間，這個密閉容器的內部壓力會保持在檢測壓力;如果該容器有泄漏，其內部壓力必定會不等于檢測壓力，檢測這段時間內的壓力變化，可推導出該密閉容器的泄漏參數。詳細技術參數見圖1。

圖1 檢漏儀技術指標

有不少客戶使用該設備檢測生產出的工件，該設備后面有兩個輸出口，一個接標準工件，另一個接被測工件。客戶在使用過程中，一般直接設定好參數，比如根據工件的特性，設定密封測試時的壓力值，平衡時間，檢測時間等，重要的是設置規定時間內標準工件和被測工件之間的壓力差值作為判斷工件合格與否的標準。而該壓力差值是通過差壓傳感器來測得的。

1.2 存在問題

對該儀器的壓力校準問題，之前采用的方式是費力拆開機箱，通過分析內部氣路布局和走向，直接找到其中的壓力傳感器并拆掉其原連接管路進行校準，且其差壓傳感器隱藏較深不易拆卸而放棄校準。拆卸耗時較多，且不小心會傷到儀器，如何快速方便地校準該壓力及差值呢?

2 解決方案

通過分析儀器的工作原理可知，該儀器工作過程分幾個步驟。在外部供氣穩定并設置完成后，按下啟動鍵，該儀器要按順序做做以下幾個步驟的工作:①準備;②充氣;③平衡;④延遲;⑤檢測;⑥排氣。

2.1 直壓傳感器的校準

在儀器的充氣和平衡階段進行。將檢漏儀后面板的兩個輸出端口中的一個即標準工件接口堵上，被測工件接壓力標準器，并將壓力標準器置于測量狀態。在氣源穩定狀態下，調節前面板壓力調節按鈕，設定儀器輸出氣源壓力也即工件測試壓力。在充氣階段完成后的平衡階段，直壓傳感器就直接與被測和標準工件接口處聯通，因此，在被測工件處測得的壓力值即是直壓傳感器的壓力值，通過不斷調節設定檢測輸出壓力值，即可完成直壓傳感器的校準工作。

2.2 差壓傳感器的校準

差壓傳感器檢測原理如圖2 所示。

在儀器的檢測階段進行。將檢漏儀后面板的兩個輸出端口都打開，分別將標準工件端口作為差壓高壓端口，被測工件端口作為差壓低壓端口。以上述方式將差壓高低壓端口與相應量程的差壓測量標準連接好。

圖2 差壓式檢測氣動回路

通過儀器前面板壓力調節按鈕，將儀器輸出測量壓力源設定為零壓力。為避免設定壓力過低引起報警，通過儀器面板設定測量壓力下限值為零，之后將檢測階段的時間設定到最大值99.9 s，以方便在該階段有充足時間校準差壓傳感器的示值誤差等。

根據儀器工作原理，在檢測階段，儀器連通差壓傳感器的兩端到被測工件和標準工件，因此在該兩端測得的差壓值即是儀器差壓傳感器的差壓值，與標準差壓壓力值比較即可進行校準工作。

3 總結

該種非常規的基于壓力測量原理的儀器越來越普遍。這種儀器的特點是構造較精密測量原理較復雜，并輔以軟件進行參數設定和運算。如何能快速便捷地校準其壓力參數，改變以往常拆卸儀器才能校準的做法，無論從效率上還是從安全性上都是值得研究的問題。

本文是針對該類型的儀器的壓力參數的校準問題，提出一種思路，從儀器的原理分析入手，模擬儀器實際工作過程，在這個過程中尋找解決問題的思路。從實際效果來看，提高了工作效率。

［1］馬詔譁，王大碩，張慶輝，等. 低壓氣密檢漏儀FL －295CUL 的應用［C］ //2009 年年會論文集. 中國土木工程學會城市燃氣分會應用專業委員會，2009:150 －153.

［2］馮德富. 差動氣密檢漏儀檢測問題的分析［J］. 工具技術，2004 (9):146 －148.

［3］陳乃克. 差壓式氣密檢漏工作原理［C］ //中國真空學會質譜與檢漏專委會第十一屆年會、中國計量測試學會真空校準專委會第六屆年會. 中國真空學會，中國計量測試學會，桂林:2002:109 －111.