應用于汽車(chē)工業(yè)的高敏非真空檢漏法
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一直以來(lái)，大多數汽車(chē)與摩托車(chē)容納液體的容器都需要在水槽中水檢或者采用壓力衰減法進(jìn)行氣密性檢測。雖然這兩種方法的檢測成本較低，但其只能檢測最高為10-2 至 10-3 mbar l/s的泄露。另外，由于水的表面張力，小氣泡根本無(wú)法形成，所以，在水中進(jìn)行氣泡檢測根本無(wú)法檢測出較小漏孔。與此同時(shí)，空調零部件或帶閥門(mén)的燃油箱的檢測漏率范圍為10-5 mbar l/s，但噴射閥的檢測范圍還是保持在10-4 mbar l/s。所以，傳統的泄漏檢測法在汽車(chē)業(yè)根本不適用。此外，由于有些檢測部件是潮濕的，該方法不能對所有零部件進(jìn)行檢測，而且作為一項純粹的需要眼力的工作，檢測結果完全取決于進(jìn)行檢測的人的能力及其注意力。
采用壓力衰減法時(shí)（或壓降法檢測），將空氣以特定的壓力引入到檢測部件中。如果有泄露情況，壓力則會(huì )降低，其差值可以被檢測出來(lái)。理論上非常簡(jiǎn)單，但在實(shí)際操作中，必須應對各種變量的干擾。因為壓力變化并不一定是泄露造成的。一方面，檢測部件本身的彈性變化也會(huì )對壓力產(chǎn)生影響，當空氣快速地進(jìn)入檢測部件時(shí)，檢測部件會(huì )膨脹，然后再逐漸緊縮檢測。因為所測差值取決于壓力和體積，所以在檢測過(guò)程中需要等待，直至檢測部件恢復其原始體積（穩定期）。原始體積與空氣進(jìn)入時(shí)的壓力越大，檢測部件達到穩定期所需的時(shí)間則越長(cháng)。在生產(chǎn)情況下，檢測部件體積上限約為5升。
如果穩定期所需時(shí)間太長(cháng)，該種檢測法也稱(chēng)不上低成本了。另外，當空氣進(jìn)入塑料檢測部件時(shí)，還需要考慮蠕變性能（檢測部件的塑料部分會(huì )因載重而變形）。檢測過(guò)后，取決于塑料的分子結構，檢測部件的體積會(huì )有不同程度的增大，壓力也會(huì )隨之衰減。這種情況下，幾乎不可能對低泄漏率進(jìn)行可靠測量。此外，隨著(zhù)溫度的不同，壓力也會(huì )發(fā)生很大的變化。當檢測壓力為5巴，檢測體積為1升，檢測時(shí)間為30秒時(shí)，溫度每下降0.1°C就會(huì )產(chǎn)生6*10-2 mbar l/s的虛擬泄漏率。然而，如果溫度上升0.1°C，即使泄漏率為6*10-2 mbar l/s，在檢測部件上也不會(huì )有所體現，這是因為，檢測盡管隨著(zhù)溫度的變化壓力增加了，但這些增加的壓力卻被泄露而導致的壓力衰減同時(shí)抵消了。制造汽車(chē)所需的很多零部件大多都直接來(lái)源于生產(chǎn)線(xiàn)，由于生產(chǎn)過(guò)程，這些零部件的溫度一般不會(huì )低。
如果在檢測過(guò)程中冷卻這些零部件，會(huì )使檢測結果不真實(shí)，從而不利于對泄漏率進(jìn)行有效控制。我們當然可以在檢測部件達到適當穩定期之后再行檢測，從而抵消這種不利影響，但浪費掉的大量時(shí)間也是影響成本的因素?；蛘?，我們可以設立一個(gè)冷卻區，但這意味著(zhù)投資的大幅度增加。周?chē)h(huán)境的溫度也是一個(gè)主要問(wèn)題，甚至日照變化都可能引起溫度的波動(dòng)，從而導致檢測結果的改變。一般來(lái)說(shuō)，高溫是最值得警惕的問(wèn)題。最后，空氣濕度也會(huì )使檢測結果發(fā)生變化，因為空氣中水蒸氣的蒸汽壓會(huì )影響測量，產(chǎn)生差值檢測。以上這些都是亞洲區域低成本生產(chǎn)設備的主要特點(diǎn)，所以在亞洲建立檢測區極為復雜且富于挑戰，并且這樣做還會(huì )抹殺我們在成本上的優(yōu)勢。這種情況下，很難保證出現同一測量結果，而且，隨著(zhù)泄漏率變小或容積變大，各項測量數據相同的幾率會(huì )持續下降。所以，就汽車(chē)行業(yè)批量生產(chǎn)的諸多要求來(lái)說(shuō)，壓降法已經(jīng)無(wú)法保證其測量數據的準確性，或者可以說(shuō)，該方法在某些地區已失去效用。
真空檢漏價(jià)格昂貴
我們還可以選擇其他檢測方法：如將氦氣作為檢測氣體采用質(zhì)譜儀檢測泄漏情況。雖然用最少的氦氣就能檢測出最小的泄漏率（10-11 mbar l/s），但這必須在高度真空的條件下才能進(jìn)行。就這一點(diǎn)而言，這種方法成本太高。真空箱必須高度密封，而且還要配備各種高性能泵才能產(chǎn)生真空效果，這樣一來(lái)，生產(chǎn)和操作成本都太高。這種方法非常有效，極小的泄漏也能被檢測出來(lái)，并且檢測僅需幾秒就可完成，該系統非常先進(jìn)，在完成幾輪檢測后依然可以保持最佳檢測狀態(tài)，即使在氦氣濃度持續增高的情況下，也依然如此。
但是，該系統并不是上述問(wèn)題的最佳解決方案，因為這項檢測敏感度極高，多達上千種因素都可引起其檢測結果的變化，而且其購置和操作成本太高，大大抵消了其優(yōu)勢。另外，為檢測部件而將檢測室抽成真空意味著(zhù)其壓差通常會(huì )高達1巴。由于設計零部件時(shí)通常不會(huì )考慮到會(huì )出現如此大的壓力，許多塑料部件可能會(huì )被損壞。在這種情況下，同時(shí)對檢測室和檢測部件進(jìn)行真空處理，與之前低壓下用氦氣填充檢測部件花費相當。另外，對于大體積檢測部件如汽車(chē)水箱和其他零部件而言，真空室的大小也需相應變化。因此,一方面檢測室真空處理的泵送時(shí)間以及整個(gè)檢測時(shí)間都會(huì )延長(cháng)；另一方面，安裝工程較大，致使投資成本上漲。在汽車(chē)行業(yè)向低成本、高效率轉型的今天，無(wú)論是時(shí)間的延長(cháng)還是成本的增加，都已經(jīng)不再適用。
在非真空條件下進(jìn)行替代檢漏/混合氦氣檢漏
在汽車(chē)工業(yè)中，采用空氣進(jìn)行檢測在很多方面已經(jīng)達到極限，但在真空環(huán)境下進(jìn)行檢測成本又過(guò)于高昂。泄漏率在10-2 到 10-5 mbar l/s之間，確實(shí)存在一個(gè)區域可以采用高性能、全自動(dòng)的檢測方法。如今，在大氣壓下，在積累箱內采用氦氣或氫氣進(jìn)行泄漏檢測（積累法），已經(jīng)成為填充這一區域最經(jīng)濟的解決方案（見(jiàn)圖1）。氫氣，更準確地說(shuō)是一種含氫量為5%的合成氣體，它與氦氣一樣也可用于泄漏檢測。作為一種檢測氣體，它的價(jià)格更為合理（在美國，它只是氦氣價(jià)格的1/3，在中國，這個(gè)數字是1/10）。但是采用這種氣體進(jìn)行檢測，無(wú)法保持相同的敏感度，且對于較小泄漏率如10-3 mbar l/s而言，在檢測部件凈容積為10升的情況下，檢測時(shí)間約為5分鐘（氦氣檢漏為11秒）。
圖1：在常壓下，氦氣檢漏可以填充10-2 到 10-5 mbar l/s之間的區域。（理想狀態(tài)：10-6mbar l/s）
風(fēng)扇可以保證腔室中氦氣的平均分布。如此一來(lái)，就可以在不知道泄漏位置的情況下進(jìn)行精確測量。傳感器可檢測出大氣中檢測氣體的含量。在英?？?T-Guard 系統中，傳感器由真空玻璃管構成，該玻璃管上部帶有能滲透氦的石英膜，這層石英膜像一塊海綿，只有分子水平的氦氣才能從中穿過(guò)。玻璃管中氦氣濃度的變化可以通過(guò)輔助的壓力測量裝置中的電流變化測量出來(lái)。（見(jiàn)圖2）
圖2：傳感器中心是真空玻璃管，該玻璃管上部帶有能滲透氦的石英膜
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