Air Decay 原理與應(yīng)用

1、Air Decay 原理與應(yīng)用Jiessie Lin 2012-12-2410/15/20211privileged and confidentialAir Decay，顧名思義，可以理解為空氣泄漏的意思。在本公司，Air Decay是專門指利用壓縮空氣的壓降監(jiān)測閥體的泄漏的工藝技術(shù)。Air Decay 原理：理想氣體狀態(tài)方程 PVmRT（1） P：絕對壓力（Pp+大氣壓，p為表壓，我們平時所說的壓力一般是指表壓） V：氣體占有的容積 M：氣體所具有的質(zhì)量 R：理想氣體常數(shù) T：熱力學(xué)溫度（Tt+273.16，t為攝氏溫度）10/15/20212privileged and confident

2、ialAir Decay原理：影響Air Decay的因素 對PVmRT進行微分： PV+VPR（mT+Tm） V/V+P/P=T/T+m/m（2） Air Decay過程氣體的體積、壓力、溫度、質(zhì)量均只有微小的變化，完全適用上面的微分方程。所以，Air Decay過程需要考察：1.容積的變化、2.壓力的變化、3.溫度的變化、4.質(zhì)量的變化10/15/20213privileged and confidentialAir Decay原理：V/V的影響 考察V/V，不管是V或者是V的測量，都沒有現(xiàn)成的傳感器可用。既然不可測量，我們有什么方法去消除它的影響呢？ 任何材料，都具有一定的彈性和塑性，在

3、受力發(fā)生變化時會發(fā)生形變，所以閥體、水嘴或者軟管的體積其實是會發(fā)生變化的。 然而，當形變達到穩(wěn)定之后，形變停止，體積不變。當我們僅考察形變結(jié)束之后的Air Decay過程時，我們認為V0，從而V/V010/15/20214privileged and confidentialAir Decay原理：P/P的測量 考察P/P，這個因為有壓力傳感器和差壓傳感器，所以說這個是可以測量的 也許有人會說，為什么需要差壓傳感器呢？我們不是有壓力傳感器嗎？ 實踐表明，P相對與P是非常微小的，通常為萬分之一到千分之一。由于傳感器存在滯差、回差、分辨力，所以微小的變化不一定可以反映出來?；蛘哒f對于測量P的傳感器

4、來說，P是被忽略的。10/15/20215privileged and confidentialAir Decay原理：T/T的影響（1） 考察T/T，這個因為有溫度傳感器，所以說是可以測量的。 然而，溫度和壓力不同。對于靜止氣體來說，任何一處的氣體，其壓力相同（忽略位勢的影響），所以適用一個壓力傳感器即可。對于溫度來說，不同位置的氣體的溫度可以有很大的不同，由于我們無法在閥體或者水嘴里面安裝溫度傳感器，所以即使在氣管上安裝了溫度傳感器，也是無法知道整個容積內(nèi)氣體的溫度變化（閥體和水嘴占據(jù)了絕大部分體積）10/15/20216privileged and confidentialAir Dec

5、ay原理：m/m的測量 當忽略了V/V和T/T，（2）式就成為 P/Pm/m 或 mPm/P （3） 從（3）式我們知道，氣體損失的質(zhì)量也就是泄漏量跟P成正比關(guān)系（具體應(yīng)用時，m和P只有微小的變化，可被認為是常量，所以m/P也是常量），我們可以通過測量P來確定m。 以上就是Air Decay的原理10/15/20217privileged and confidentialAir Decay機器系統(tǒng)原理圖 有轉(zhuǎn)換Air Decay工藝原理圖0：調(diào)壓閥1：充氣閥2：放氣閥3：隔離閥（常開）4：旁通閥5：轉(zhuǎn)換放氣閥6：水嘴放氣閥P：差壓傳感器P1：壓力傳感器1P2：壓力傳感器2C：芯軸D：轉(zhuǎn)換10/

6、15/20218privileged and confidential1P1P324056DCP2放氣管殼體第一步：測芯軸狀態(tài)10/15/20219privileged and confidential首先，夾具動作，連接被測試龍頭的所有進出水口充氣閥1和水嘴放氣閥6打開，延時1.5秒根據(jù)P2有無壓力檢測情況做判斷：P210Psi，芯軸未打開10PsiP2P+12.5Psi，放氣管堵塞P：芯軸打開時的正常壓力，一般設(shè)為35Psi1.5秒這個參數(shù)也可以設(shè)置第二步：測轉(zhuǎn)換 判斷芯軸打開后，打開轉(zhuǎn)換放氣閥5（1和6保持打開），延時2.5秒根據(jù)P2處壓力大小判斷轉(zhuǎn)換好壞： P2=5Psi，轉(zhuǎn)換不良 實

7、際測試表明，轉(zhuǎn)換不良的樣品通常P210Psi 2.5秒和5Psi這兩個參數(shù)可以設(shè)置10/15/202110privileged and confidential第三步：測整體密封（1） 判斷轉(zhuǎn)換良后，關(guān)閉5和6，打開旁通閥4，繼續(xù)充氣。 旁通閥4的作用：因為Diverter的特性，正常情況下會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換口的壓力比前面的壓力低，當Diverter的密封墊不嚴密時，當充氣閥關(guān)閉后，前面的空氣仍然會向Diverter后面滲透，造成P1持續(xù)下降。增加旁通閥的目的就是消除Diverter的影響。 考慮：是否需要再增加一個旁通閥，直通水嘴？10/15/202111privileged and confide

8、ntial第三步：測整體密封（2） 充氣時間到，關(guān)閉充氣閥，進入穩(wěn)壓階段 在穩(wěn)壓時間到了以后，根據(jù)P1的壓力變化判斷情況是否正常： P1如果繼續(xù)降低，直至降低到最低壓力以下，認為系統(tǒng)存在泄漏 P1可以穩(wěn)定在最低壓力之上，認為系統(tǒng)正常測試繼續(xù)，10/15/202112privileged and confidential第三步：測整體密封（3） P1壓力穩(wěn)定，則關(guān)閉隔離閥3，讀取P的值P1，延時1.5秒再讀取P的值P2。根據(jù)P1P2P1的值判斷整體密封是否合格： P1=標準泄漏值1，表明系統(tǒng)泄漏在允許范圍，認為整體密封良，否則認為不良 P1是使用不漏龍頭和標準泄漏棒，在同樣參數(shù)下得出的數(shù)值。10

9、/15/202113privileged and confidential第四步：測芯軸 在整體密封測試通過后，馬上關(guān)閉芯軸以及旁通閥4 延時0.25秒打開水嘴放氣閥和轉(zhuǎn)換放氣閥(?)，打開時間1秒后關(guān)閉 接著，讀取P的值P2，延時1.5秒再讀取P的值P3。根據(jù)P2P3P2的值判斷整體密封是否合格 P210P225P250打開5延時2.5秒P2521復(fù)位穩(wěn)壓時間到打開3，記錄PP1P52開始計時計時0.5秒打開5，6芯軸密封合格記錄P5，6復(fù)位計時1.5秒PP3 P2測試時間到隔離閥3復(fù)位放氣閥打開0.5秒測試結(jié)束夾具復(fù)位78報警信息一覽表 1.芯軸未打開 2.電磁閥可能堵塞 3.放氣管堵塞 4.轉(zhuǎn)換不良 5.泄漏（大漏） 6.整體密封不良 7.泄漏（大漏） 8.芯軸密封不良10/15/202117privileged and confidential設(shè)想：自己校驗標準泄漏棒（1） 目前，我們的泄漏棒是送外檢驗的，耗時費力。 既然Air Decay 技術(shù)可以有效的測量龍頭的泄漏，那么是否可以用來校驗泄漏棒呢？ 分析認為，答案是肯定的 從Air Decay的原理我們知道，經(jīng)過預(yù)處理，我們可以得到壓降和泄漏成正比的關(guān)系。那么，如果泄漏棒的泄漏不變，單位時間內(nèi)的壓降也是不變的10/15/202118privileged and co