Những Hiểu Biết Về Ngành Máy Kiểm Tra Rò Rỉ

1. Vấn đề với thiết bị kiểm tra rò rỉ

Độ chính xác cảm biến không đủ: Sự lão hóa của cảm biến áp suất hoặc lưu lượng có thể gây dao động dữ liệu đo.

Áp suất nguồn khí dao động: Sự không ổn định áp suất từ bơm khí hoặc nguồn khí (ví dụ: áp suất dao động, cung cấp không đủ) ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lặp lại của quá trình bơm khí hoặc hút chân không.

Phản ứng van không đồng nhất: Sự khác biệt về thời gian chuyển đổi của van điện từ hoặc van điều khiển có thể gây sai lệch thời gian bơm khí/xả hoặc kiểm soát áp suất.

2. Thay đổi trong điều kiện kiểm tra

Dao động nhiệt độ/độ ẩm môi trường: Thay đổi nhiệt độ có thể làm thể tích khí giãn nở hoặc co lại, và thay đổi độ ẩm có thể ảnh hưởng đến mật độ khí hoặc sức cản trong đường rò rỉ.

Lỗi ở thiết bị cố định kín: Khoảng hở hoặc áp suất không đều trên bề mặt tiếp xúc giữa chi tiết và thiết bị cố định, ví dụ như lỏng lẻo hoặc biến dạng.

Lỗi ở chính chi tiết: Biến dạng vật liệu, chất lỏng dư thừa, hoặc dị vật (ví dụ: mảnh vụn, dầu) có thể gây thay đổi tạm thời trong rò rỉ.

3. Yếu tố do con người trong quá trình vận hành

Lực tác động lên thiết bị kiểm tra rò rỉ không đủ hoặc không đồng nhất.

Quy trình kiểm tra không chuẩn (ví dụ: thời gian bơm khí không đều, bắt đầu kiểm tra trước khi hệ thống ổn định).

1. Tối ưu thiết bị

Hiệu chuẩn và bảo trì định kỳ: Hiệu chuẩn cảm biến (ví dụ: cảm biến áp suất, đồng hồ lưu lượng) theo lịch trình và thay thế các bộ phận lão hóa (ví dụ: phớt, van).

Nâng cấp phần cứng: Sử dụng cảm biến chính xác hơn và van phản hồi nhanh hơn (ví dụ: van điện áp piezo).

Cải thiện độ ổn định nguồn khí: Lắp đặt bộ điều áp, bình chứa khí hoặc sử dụng bơm khí chính xác cao để đảm bảo áp suất cung cấp ổn định.

2. Kiểm soát môi trường kiểm tra

Môi trường nhiệt độ và độ ẩm ổn định: Đặt khu vực kiểm tra trong môi trường kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, hoặc sử dụng thuật toán phần mềm để bù trừ ảnh hưởng của nhiệt độ/độ ẩm (ví dụ: điều chỉnh tỷ lệ rò rỉ dựa trên phương trình khí lý tưởng).

Tiền xử lý chi tiết: Vệ sinh bề mặt chi tiết để đảm bảo không có dầu, mảnh vụn hoặc dị vật, và tiêu chuẩn hóa quy trình kẹp chặt (ví dụ: sử dụng thiết bị kẹp khí nén hoặc cờ lê lực để đảm bảo lực kẹp nhất quán).

3. Chuẩn hóa quy trình vận hành

Sổ tay vận hành chuẩn: Xác định các tham số như thời gian bơm khí, thời gian cân bằng và chu kỳ kiểm tra để tránh điều chỉnh tùy ý.

Tự động hóa thay thế vận hành thủ công: Sử dụng robot hoặc thiết bị kẹp tự động để đảm bảo lực kẹp và quá trình kiểm tra đồng nhất.

1. Phản hồi phi tuyến của cảm biến

Giới hạn phạm vi của thiết bị dò: Cảm biến áp suất thường có phạm vi tuyến tính giới hạn. Ở áp suất cao (ví dụ, >500kPa), cảm biến có thể vượt quá phạm vi hoạt động tối ưu, dẫn đến lỗi phi tuyến khi tín hiệu đầu ra lệch khỏi giá trị áp suất.

Drift nhiệt độ: Ở áp suất cao, cảm biến sinh ra nhiều nhiệt hơn, nếu không có bù nhiệt thích hợp, có thể gây trôi zero hoặc thay đổi độ nhạy. Điều này đặc biệt rõ ràng ở các thiết kế không có điều chỉnh nhiệt độ.

2. Vấn đề về kín và rò rỉ

Biến dạng vật liệu làm kín: Dưới áp suất cao, các chi tiết làm kín (ví dụ, vòng O) có thể bị nén quá mức, gây biến dạng vĩnh viễn hoặc rò rỉ vi mô, đặc biệt ở vật liệu có độ cứng thấp (ví dụ, silicone) không có khả năng đàn hồi tốt dưới áp suất cao.

Biến dạng cấu trúc: Buồng hoặc ống phát hiện có thể bị biến dạng đàn hồi nhẹ (ví dụ, giãn nở kim loại) dưới áp suất cao, dẫn đến thay đổi thể tích ảnh hưởng đến độ chính xác của phép tính suy giảm áp suất.

3. Ổn định nguồn khí và tốc độ phản hồi

Cung cấp áp suất bơm không đủ: Ở áp suất cao, bơm phải duy trì cung cấp khí ổn định. Nếu bơm không đủ công suất hoặc hệ thống khí thiết kế kém (ví dụ, đường ống nhỏ), có thể gây ra thời gian tăng áp kéo dài hoặc dao động áp suất.

Trễ phản hồi van: Ở áp suất cao, bơm phải duy trì cung cấp khí ổn định. Nếu công suất bơm không đủ hoặc hệ thống khí thiết kế kém (ví dụ, đường ống nhỏ), có thể gây ra thời gian tăng áp kéo dài hoặc dao động áp suất.

4. Thay đổi tính chất vật lý của khí

Tác động của tính nén khí: Ở áp suất cao, khí lệch khỏi định luật khí lý tưởng (cần hiệu chỉnh theo phương trình Van der Waals), gây ra sai lệch lớn hơn giữa mối quan hệ áp suất-thể tích lý thuyết và thực tế.

Hiệu ứng đẳng nhiệt: Trong quá trình tăng áp nhanh, nhiệt độ khí tăng (nén đẳng nhiệt), và trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ giảm dần, gây nhiễu tạm thời trên đường cong suy giảm áp suất.

1. Tối ưu phần cứng

Chọn cảm biến độ chính xác cao: Sử dụng cảm biến có phạm vi bao phủ đoạn áp suất cao (ví dụ, 0-1MPa) và sai số tuyến tính ≤ 0.1% FS, đồng thời tích hợp module bù nhiệt độ (ví dụ, cảm biến nhiệt độ PT100).

Nâng cao thiết kế làm kín: Sử dụng vật liệu làm kín chuyên dụng cho áp suất cao (ví dụ, cao su fluoro hoặc polyurethane) hoặc sử dụng cấu trúc làm kín kim loại (ví dụ, làm kín hình nón); thêm vòng làm kín dự phòng để tăng độ an toàn.

Thiết kế cấu trúc chống biến dạng: Sử dụng kim loại dày (ví dụ, thép không gỉ 316L) cho buồng kiểm tra và tiến hành phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để kiểm tra biến dạng, hoặc bù trừ sự thay đổi thể tích qua hiệu chuẩn.

2. Cải tiến hệ thống khí và hệ thống điều khiển

Bù nhiệt độ động: Thu thập dữ liệu nhiệt độ thời gian thực để hiệu chỉnh tham số nhiệt độ trong phương trình trạng thái khí (ví dụ, sử dụng phương trình Clapeyron).

Tối ưu mô hình suy giảm áp suất: Phát triển mô hình rò rỉ phi tuyến cho khí áp suất cao (ví dụ, phù hợp hàm suy giảm mũ) thay thế các thuật toán xấp xỉ tuyến tính truyền thống.

3. Chuẩn hóa quy trình thử nghiệm

Kéo dài thời gian cân bằng: Xác định thời gian cân bằng nhiệt ở áp suất cao qua thực nghiệm (ví dụ, 30 giây ở 500kPa) và áp dụng thời gian chờ trong chương trình.

Chiến lược thử nghiệm phân đoạn: Áp dụng các tham số thử nghiệm khác nhau (ví dụ, tần số lấy mẫu, ngưỡng tốc độ rò rỉ) cho các đoạn áp suất cao (>500kPa) và áp suất thấp nhằm cải thiện độ chính xác.