基本介紹
- 中文名：密封測試儀
- 外文名：Lesk tester
- 別名：氣密性檢測儀或泄漏性測試儀
- 套用範圍：汽車工業、動力電池、醫療器械、消費電子、生活家電等行業
設備簡介,用途,原理,執行標準,設備特徵,設備分類,套用領域,具體套用,汽車工業,動力電池,醫療器械包裝,消費電子,生活家電,軍工用品,戶外安防,閥門管件,產品套用,
設備簡介
設備名稱：密封測試儀
學術別名：密封測試儀、包裝密封儀、密封性測定儀、塑膠袋密封檢測儀、包裝泄漏測試儀、氣體泄漏儀、包裝密封試驗儀
套用範圍：氣密性檢測儀主要用於適用於汽車工業、動力電池、醫療器械、消費電子、生活家電、軍工用品、戶外安防、閥門管件等行業。
用途
密封測試儀又叫氣密性檢測儀，氣密性檢測儀可實現對預留檢測口的產品檢測、半成品檢測、全密封產品檢測、無預留檢測口的成品檢測等。主要採用乾燥的壓縮空氣為介質，在半自動或全自動泄漏檢測過程中，對被測產品充氣加壓(或負壓)並確定所充氣體是否泄漏。通過計算被測產品壓力變化,來完成生產線上的被測產品的良莠判定。氣密性檢測儀功能和性能參數可以滿足絕大多數客戶需求同時也兼顧了性價比。
密封測試儀主要適用於各行各業生產線上的成品與半成品做氣密性測試全檢。
原理
密封測試儀連線到一個測試室，特別設計來容納需要被檢測的包裝。包裝被置於要被抽真空的實驗腔內。單或雙真空感測器技術用於監控測試室為兩個層次的真空狀態同樣也監測預定測試時間段的真空變化，絕對真空和相對真空的變化暗含了包裝中存在的泄漏和缺陷。
密封測試儀
氣體密封性能檢測原理
理想氣體狀態方程
在普通物理學的概念上，通常任何物質都具有固態、液態和氣態，而氣態是物質存在的各狀態中較特殊的狀態，它本身既無一定形狀、也無一定體積，它的形狀和體積完全取決於盛裝氣體的容器。任意數量的氣體都能被無限地膨脹而充滿於任何形狀大小的容器之中。
為了對氣體進行客觀細緻的研究，需要對客觀氣體分子進行一些假設限定，這些經過限定了的氣體稱為“理想氣體”。而描述“理想氣體”狀態變化規律的數學議程式，稱為“理想氣體的狀態方程”。即：
PV=nRT
式中R是氣體普適常量，即對所有氣體均普遍適用的常量。
對於質量為m，分子量為M的氣體，則表述為：
PV=mRT/M
式中常量R的數值取決於P，V，T等所用的單位。在國際單位制中，P的單位用Pa，V用m3，T用K，則R=8.314J/K.mol。
蓋·呂薩克定律
從理想氣體狀態方程可以推導出，一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。
即：若P1=P2,則：V1/T1=V2/T2
上式中P1、V1、T1表示氣體在初始狀態下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在最終狀態下的壓力，體積和溫度。這個方程表明一定質量的氣體，不管其狀態如何變化，它的壓強和體積的乘積除了絕對溫度，所得之商始終保持不變。這就是採用氣體對工件進行密封性能檢測的基本原理。
工件泄漏檢測和判定
假設有一個被測工件(或物體)的內腔容積是V，腔內壓力是P，在溫度恆定的情況下，經過幾秒或幾十秒後，它的內腔容積沒有變化，而腔內壓力下降了一個確定值△P，這時我們就可以判定該工件氣體密封性能不好，或者叫做“有泄漏工件”。否則認為該被檢測工件氣體密封性能良好或叫做“無泄漏工件”。在實際工業生產過程中，絕對無泄漏工件是極少的。在實際檢測過程中，通常總是根據該工件具體的套用環境條件和狀態給出一個允許泄漏值，當工件泄漏值小於該值時則認為該工件“無泄漏”稱為合格品。只有工件泄漏值大於該值時才認為“不合格”或“嚴重泄漏”。
漏孔、漏率和漏率的國際單位
工件有泄漏，必定有“漏孔”。這裡通常指的漏孔是非常微小的，其截面形狀也各不相同，漏孔漏氣的路徑也各式各樣。
漏孔經常出現在物質組織疏鬆、裂紋、裂隙、應力集中、彎折、可拆卸等部件。大多數是由於加工工藝不合理，結構不合理、安裝不合理等原因造成的。
漏孔的幾何尺寸是很微小的，因此它不能用我們的肉眼所覺察，加工漏氣路徑又各式各樣，截面形狀又很複雜，所以漏孔的大小極難用它的幾何尺寸來度量。
由氣體定律PV=M/RT可知，當溫度一定時，氣體的質量可以用氣體的壓強和體積的乘積PV(即氣體量)來表示，而PV又是容易測量的，所以“漏孔”的大小可以用單位時間泄漏的氣體量(PV)來表示，稱為漏率。其物理意義為：壓強x體積/時間。漏率的國際單位為“瓦特”(W)或Pa.m3/s。1W=1Pa.m3/S=103Pa.L/S=7.5Torr.L/S。漏孔的漏率也就是通過漏孔的氣體流量，這個氣體流量受環境溫度、漏孔兩端的壓差(即工件內外壓差)和氣體各類等因素的影響。從漏率單位的量綱我們可以看到：由於1Pa=1N/m2，1J=1N.m;因此1Pa.m3/S=1J/S=1W。
由此可見PV單位表示的流量本質上就是單位時間穿過某一截面的能量，它並不是氣體分子本身攜帶的動能或位能，而是使氣體分子通過某一截面流動所需的能量。
氣密儀檢測工作原理
氣密儀根據檢測方式不同主要可分為直壓式和差壓式兩大類。
當談到為產品做微量檢測時，我們可能會想到稱量用的天平。
直壓方式檢測相當於用電子天平進行微量稱量。若有一個充滿氣的氣球(相當於被測工件)，在電子天平上稱出質量後，若氣球(被測工件)有泄漏則電子天平稱出的質量會減少，這兩次稱量有一質量差，這個質量差就是氣球(被測工件)的泄漏量。
直壓方式檢測泄漏的過程與此極為相似：
直壓型氣密儀檢測操作過程是這樣的：對工件的被測容腔在一定壓力條件下(具體壓力參數由生產線檢測工藝規程決定)進行充氣、保持一定時間後，切斷被測工件和氣源的聯繫並記錄下此時的壓力示值，經過一定時間(數秒或數十秒)後，再次讀取壓力示值並和前次記錄的壓力示值進行比較。若被測容腔有泄漏，則兩次壓力示值有一個差值。此差值大小反映工件在檢測時間周期內的泄漏狀態，差值越大表示工件泄漏越嚴重。只要此差值在允許範圍內，即可認為被測工件合格。反之，為不合格。
差壓方式檢測相當於槓桿天平稱量。天平一端放有“基準砝碼(參考物)”，另端放入待檢零件，不斷的增減零件的數量使天平達到平衡時，砝碼(參考物)的質量即為零件的質量。
氣體密封性能檢測儀的基本工作原理同天平一樣，一端是基準參考物(標準品)，另一端是被測零件(被測品)。但是，其測量順序與天平正好相反，基準參考物與被測工件兩邊同時充入相同壓力的空氣，使“天平”——差壓感測器兩端平衡。如果被測工件有泄漏，即使是微小泄漏，“天平”也將失去平衡，從而檢測出兩端因泄漏而產生的差壓。氣體密封性能檢測儀將根據差壓的變化測出工件的具體泄漏量，然後判斷被測工件是否合格，並將這些信息傳送給操作人員。因為標準品與被測工件形狀、大小都相同，並且檢測過程中，兩端的外部環境狀況完全一樣，所以這種測試方法可以消除溫度、振動等環境因素的影響，得到高精度的測量結果。
直壓型氣密儀和差壓型氣密儀的檢測原理是相同的，它們的主要差別是檢測方式不同。
差壓型氣密儀的檢測操作過程和直壓型的差別主要是利用“標準品”作為參照物在相同的過程和狀態條件下，比較被測工件與“標準品”的差異來判斷被測工件是否合格。其檢測過程如下：
首先在氣密儀標示的標準品端接上標準品(標準品可以是一個被用多種方法檢測合格並被確認為可以作為衡量其他與之相同的被測工件標準的工件或特定製品)，然後同時對標準品與被測工件容腔充氣(充氣壓力、時間等參數由工藝程確定)，經過一段數秒或數十秒的平衡時間後，將標準品與工件被測容腔完全隔斷進行數秒或數十秒的壓力監視後比較二者的壓力示值差，這個壓力差就是工件被測容腔的壓力泄漏值，若其值在允許範圍內則認為被測品合格，否則判為不合格。
執行標準
採用美國ASTM真空衰減泄漏檢測方法，符合由美國FDA確認為包裝的完整性測試標準（F2338- 09）
設備特徵
1、無損測試，無需樣品製備
2、檢測精度高，可檢測到小至1.5μm的漏孔
3、不受主觀因素的影響
4、結果證明比泡水法更可靠
5、測試周期短
6、測試結果更可靠、可重複
7、採用ASTM測試方法，符合FDA測試標準
設備分類
密封儀根據設備的測試原理不同，可分為以下兩種：
1、真空衰減法設備：軟包裝、半堅硬包裝、硬包裝密封性測試
2、超音波原理設備：軟袋封口質量分析
3、高壓放電法設備：填充液體包裝
根據設備的使用方式，可分為以下兩種：
1、線上檢測：密封儀
2、實驗室專用抽樣檢測，包裝密封儀（標準中規定）
套用領域
汽車工業電子氣密性檢測
動力電池氣密性測試
醫療器械包裝密封性測試
消費電子氣密性檢測
生活家電氣密性測試
戶外安防氣密性測試
閥門管件氣密性測試
具體套用
汽車工業
例如：車燈、天線、攝像頭、雷達、發動機、汽車發動機冷卻系統、鎖具、各種汽車管道、各種接頭、各種線束、各類缸體...
動力電池
例如：PACK包整包密封性測試、PACK包殼體密封性測試、冷卻管道密封性測試、電芯、充電槍、充電樁...
醫療器械包裝
例如：血壓計、電子體溫計、膠囊內窺鏡、單向閥、各種球囊、輸液輸氧管、各類腔體管道、各類包袋瓶、穿刺器...
消費電子
例如：智慧型手機、手環、手錶、音箱、耳機、電腦、相機、type-c連線器、寵物定位器...
生活家電
例如：咖啡機、榨汁機、攪拌機、水壺、電熨斗、飲水機、加濕器、香薰機、冰櫃、空調、洗衣機、電動剃鬚刀、潔面儀、電動牙刷、掃地機器人、智慧型鎖具...
軍工用品
例如：單兵通訊系列、彈盒、彈夾、飛彈殼體、瞄具、護具、備用電源、急救箱包、手持式對講機、三防手機、導航儀、軍用無人機...
戶外安防
例如：監控攝像頭、LED燈、LED顯示屏、雷達、通訊基站/地質勘探採樣及分析類設備、水文監測各類設施設備、環境檢測各類設施設備...
閥門管件
例如：球閥、蝶閥、雙向閥、單向閥、管道通透性、管道密封性、線束、接頭、五金件、壓鑄件.....
產品套用
各行各業氣密性測試
氣密性檢測儀可實現對預留檢測口的產品檢測、半成品檢測、全密封產品檢測、無預留檢測口的成品檢測等。主要採用乾燥的壓縮空氣為介質，在半自動或全自動泄漏檢測過程中，對被測產品充氣加壓(或負壓)並確定所充氣體是否泄漏。通過計算被測產品壓力變化,來完成生產線上的被測產品的良莠判定。功能和性能參數可以滿足絕大多數客戶需求同時也兼顧了性價比。
氣密性檢測儀
