薛乐乐 刘涛

【摘 要】本文通过对差压法气密性检测的工作原理、工艺参数进行分析，采用正交试验设计方法，快速确定差压法气密性检测的关键影响工艺参数，提高缓速器并联定子（HB32001）检测效率及精度。

【关键词】差压法；气密性；影响因素；检测效率；精度

1、背景

并联定子做为公司液力缓速器总成的关键零部件，需要满足液力缓速器高温高压的密封条件，对气密性有高要求，如果出现泄露现象，将会影响液力缓速器的动力性能、排放性能以及整机的噪声。传统的气密性检测方法有煤油渗透法、浸水法和涂抹法，但是上述检测方法存在一定的检测局限性，多凭检测人员的经验、认真程度和视力的明锐程度。随着国内工业自动化和检测技术的高速发展，差压法是机械行业主流的气密性检测方法。但是实际生产中，我们存在检测精度差、重现性误差≥2ml/min、部分零件还会出现误判等问题。

本文使用北京拓奇星提供的气密检测试漏仪，应用正交试验法，确定影响气密性检测的关键工艺参数，提高检测效率、检测精度，消除存在的问题。

2、差压法气密性检测原理

差压法气密性检测是利用气体流量公式通过测量容器内压力的变化来计算泄漏量的检测方法。差压法气密性检测的工作过程包括4个过程，即充气过程、平衡过程、检测过程和排气过程。

2.1充气过程（CHG）。将系统压力调定到测试压力，打开充气阀、测漏阀，标准容器和被测工件充入压力等于测试压力的压缩空气，因绝热压缩而升温的空气要达到一定程度的稳定，需要一段时间。此时系统内部压力、温度都会波动，必须持续充气直至标准容器、被测工件充气完全。

2.2平衡过程（BAL）。关闭充气阀、测漏阀，截断气源与标准容器、被测工件的通路，由于充气及关闭阀的动作会引起容器内气体压力的脉动，导致标准容器与被测工件间的差压不稳定，呈现出无规则的变化，必须延迟一段时间，待差压值稳定后才能测量差压变化。

2.3检测过程（DET）。检测差压传感器的输出，由于泄漏产生的压力降在测试压力附近近似的与时间成正比，因此可以测量出在一定时间内差压的变化值。

2.4排气过程（END）。待测量完差压的变化值，输出合格与否的信号，标准容器、被测工件内的剩余气体通过气阀排到大气里，结束一个检测过程。

3、泄漏量换算

单位时间内的泄漏量与差压之间的关系可用下面公式计算。

Ve=Vw+Vt+0.01（101.3+P）

其中：Ve为等效内容积（mL）；Vw为测试品和配管的内容积（mL）；Vt为检漏仪内容积（mL）；P：测试压力（kPa）。

检测仪使用标准大气压来进行这项计算。如果测试时的标准大气压，即1.013×105Pa、标准温度为20℃，则可计算出标准状态下的单位时间内的泄漏量。

以串联定子为例，测试压力为700kPa；工件的内容积为150mL；检测时间为1s；检漏仪内容积为11mL；检出时的压差为50Pa，计算如下：

Ve=150+11+0.01×（101.3+700）=169mL

即测试工件的泄露量为5（mL/min）。

4、正交法确定气密性检测工艺参数

通过长时间验证总结，影响气密性检测精度及效率的因素有：泄露率、测试压力、测试温度、检测工艺参数、工件体积、封堵方式及效果等。其中泄漏率和测试压力由设计部门确定，环境温度在一定的时间段内波动范围不大，工件体积可以通过填充优化，封堵方式由试漏仪决定。所有，影响检测效率和精度的关键是工艺参数，主要有充气时间、平衡时间和检测时间。我们采用正交实验法，为充气时间、平衡时间、检测时间设计三因子三水平试验，因子水平见表1，试验结果见表2。

从表3中可以看出，测试稳定性最好的试验条件A2B2C2，即充气时间8s，平衡时间6s，检测时间2s。为验证正交试验的可靠性，对测试稳定性最好的条件进行试验验证，验证结果见表4，从表4结果可见A2B2C2的测试条件符合我们的使用需求。

5、结论

（1）通过正交试法，可以快速工艺参数，提高检测效率、检测精度。A2B2C2的测试条件符合我们的使用需求

（2）现场生产过程中我们发现，车间环境温度短时间内波动不大，但是时间过程的化温度波动比较大，对气密检测结果影响明显，尤其是夏季更为明显。针对温度的影响，我们后期将进行重点研究，初步计划采用温度补偿法对检测结果进行修正。由于泄露值与温度之间在一定范围内存在正线性相关关系，利用线性回归分析法加以修正，从而达到温度补偿的目的。

【參考文献】

1. 范伟， 余麟，李桦等. 通用型变速器壳体气密性试漏检测装置[J]. 机床与液压， 2007， 35（3）： 147-151.

2.刘春， 王兴， 李越中等. 一种典型检测仪的气密性检测原理[J]. 液压与气动， 2008（12）：20-21.

3. 韦文香. 商用卡车气密性的影响因素及对策分析[J].中国高科技术企业，2015（13）：100-101.