『壹』 各種泄漏測試方法和泄漏測試儀器都有那些
氣密性檢測儀又叫密封性測試儀、測漏儀、檢漏儀,是一種先進的無損檢測方法,通過對產品進行充氣(壓縮空氣或氮氣)、穩壓、檢測,然後由萬肯檢漏系統根據一系列的分析采樣及計算得出其壓降(壓力衰減)值、泄漏速率等,從而對產品做出判斷。目前最高常見的測試方法(特指萬肯檢漏系統)有直壓法(絕對壓力法)、差壓法、密閉容腔法(定量法,容積法)、流量法及質量流量法。
一、直壓法
直壓法又叫絕對壓力法,適用於密封測試要求精度不高或低壓的工件測試,IP65防水測試等。
泄漏檢測原理:通過調壓閥往被測工件內腔充入一定壓力的氣體(壓縮空氣或氮氣),達到設定的壓力後,切斷被測工件與氣源氣路,保持一定時間使其壓力趨向穩定,穩壓期間儀器會根據泄漏情況優先判斷工件是否存在大漏,然後進入檢測階段,壓力感測器記錄當前的實時壓力示值,檢測一段時間後,再次讀取實時壓力示值並和此前記錄的壓力示值進行比較,若被測工件有泄漏,則兩次壓力的差值就是該工件在檢測周期內的壓降,數值越大則表示工件泄漏越嚴重。如果差值在允許范圍內,則認為被測工件合格。反之,為不合格。
二、差壓法
差壓氣密性檢測方式又叫比較法,適用於IP防水測試等常用氣密性測試,包括:燃油泵,變速箱,電機,線束,電池包pack,控制器(VCU),發動機總成,缸體,缸蓋,進氣歧管,散熱器,倒車雷達,手機配件,手環配件,手錶配件,高頻頭,壓鑄鋁件,閥門管件等。
差壓法測試就是在直壓力測試的基礎上,增加了差壓感測器,它的特點是量程小,解析度高,主要應用在一些密封測試精度高的工件測試。
充氣時,下圖所有閥組均全部打開,差壓感測器兩端壓力一樣,穩壓開始時,閥組關閉,壓力由波動趨向穩定,差壓感測器標准件端壓力保持不變,另一端則連接到測試工件,當測試端存在泄漏時,測試端壓力下降。差壓感測器對比兩端的壓力,從而計算出微小泄漏。
三、密閉容腔法
密閉容腔法又叫定量法、容積法,適用於手環,攝像頭,手機,手錶,汽車燈,戶外燈,藍牙耳機,胎壓感測器,電動牙刷,手電筒,舞台燈,對講機等沒有充氣孔的工件測試。
測試方法是將待檢工件放入一個密封的容腔內,啟動測試後,萬肯檢漏系統將氣路開關閥1及開關閥3打開,往氣體定量裝置充氣,達到一定量的氣壓後,氣路開關閥1及開關閥3關閉,氣路開關閥4打開,定量氣體裝置的氣體就會釋放到測試容腔內。如果工件有大漏,那麼壓力就會很快下降,超過我們設定的低限值,系統就會報警。如果工件有微漏,那麼壓力就會緩慢下降,可以被萬肯高精度測漏儀檢測到。
四、流量法
適用於IP65防水測試及工件流通性測試,如:輸液管,毛細銅管,喇叭,防水透氣膜等。
檢測要求進氣源壓力必須超過測試壓力1bar以上,通過調壓閥進行調壓後,氣體通過流量感測器進入測試工件;直壓感測器實時監測測試工件內部壓力是否能達到要求,如果達到要求,則氣體通過流量感測器的數值就是該工件在該壓力下的流量。
五、質量流量法
適用於變速箱殼體總成,電池包pack,控制器(VCU)、汽車散熱器、汽車電機等大體積小泄漏的工件,也可減少溫度等環境因素對測試的影響。
測試方法是在充氣時,先往儲氣罐端充氣,達到一定的壓力後,切斷氣源管路,關閉進氣閥,打開待測工件端開關閥,穩定後開始進行檢測,若測試端有泄漏,測試腔內的氣體就會往測試端流動,此時可以用質量流量計檢測從儲氣端往測試端的泄漏率。通過公式計算出整個系統的泄漏量。
氣密性檢測儀應用領域:
汽車行業:車載攝像頭,高低壓線束,連接器,新能源電池包,整車控制器(VCU),氧感測器,車燈,散熱器,充電槍,汽車發動機及其零配件,水箱,發動機控制器,電機控制器,變速箱控制器,電機,車橋,變速箱,燃油泵,進排氣歧管,輪轂,渦輪增壓器,制動系統,燃油系統及管路,進氣/排氣系統,水循環系統,空調蒸發器,冷凝器,汽車充電槍控制盒等。
智能穿戴:智能手環,三防手機,手機卡托,TYPE-C,手錶,藍牙耳機,智能眼鏡,智能頭箍,水下報警器等。
家電行業:電飯煲,電磁爐,防水插座,手電筒,加熱水杯,咖啡機,榨汁機,攪拌機,吸塵器,水壺,空氣清新機,加濕器,洗碗機,電熨斗,電冰箱,空調系統,水泵,遙控器,防水插排插座,電暖器,瓶蓋等。
電子消費:電動剃須刀,電動牙刷,電動洗浴頭,,運動音響,藍牙音箱,脫毛器,潛水攝像機等。
線材連接:新能源汽車高壓線束、低壓線束、充電樁線束、攝像頭線束、Type-C線束、倒車雷達線束、連接器、充電插座等。
安防照明:戶外燈具、路燈、潛水手電筒、舞台燈、戶外監控攝像槍等。
醫療器械:導管類、透析設備、噴霧器、接頭類等。
閥門管道:水龍頭,閥門,管道,接頭等。
其它:毛細管、銅管、壓鑄件、高頻頭、焊接件等。
『貳』 如何突破初中化學氣體壓強的學習障礙
一 學生氣體壓強學習的具體困難
初中化學涉及氣體壓強運用的重要實驗是空氣中氧氣體積的測定。利用紅磷燃燒測空氣中氧氣體積時,即便教師已經做了解釋和分析,許多學生仍然無法理解為什麼最終進入瓶中的水的體積就是氧氣在空氣中所佔有的體積。另外,該實驗還涉及到許多現象分析,比如點燃後伸入太慢將導致進入水偏多、未冷卻至室溫或裝置氣密性不好將導致進入水偏少這些問題的分析部分學生表示難以理解,然而,對於紅磷用量少無法充分消耗氧氣導致進入水偏少這個問題,能夠理解的學生比例還是較高的。
二 影響學生理解知識的障礙因素
二(一) 缺乏必要的知識背景
美國著名教育心理學家奧蘇貝爾認為影響學習的最重要因素是學生已經知道了什麼,教師要根據學生的原有知識狀況進行教學,可見對學生知識背景的研究是重中之重。但是,在進行學情分析時,某一門學科的教師往往只會對本學科的教材和課程目標進行研究,很少重視其它學科教材和課程目標對該知識點的教學以及對學生學習產生的影響,它們對本學科的學習有沒有幫助或起到何種程度的幫助。
初二物理教材對氣體壓強的介紹主要是對大氣壓的描述:「大氣對處在其中的物體有壓強,這種壓強叫大氣壓強。」僅此而已,教材對於氣體壓強產生的原因並沒有多做闡述,影響因素也簡單介紹了流速對流體壓強的影響。初三化學教材僅僅在介紹物理性質沸點時順便提到了大氣壓強:「實驗證明,液體的沸點會隨著大氣壓強的變化而改變,如大氣稀薄的地方,大氣壓強變小,這時水的沸點就會降低。由於大氣壓強不是固定不變的,人們把101KPa規定為標准大氣壓。」根據課程標准,在物理教學和練習中,比較側重固體和液體壓強的學習,對氣體壓強的要求很低。由此可以看出,僅從教材要求來說,學生對氣體壓強的認識是非常有限的,學生有理解障礙的主要原因是初中物理對氣體壓強的學習深度沒有達到初中化學的要求。
二(二) 教師的教學理念陳舊、教學手段單一
授課的初三化學教師常認為氣體壓強學生在初二物理已經學習過,點到即可,無需多講,教學中往往只要求學生記住實驗現象和結論。另外,由於反復的練習和識記,部分因果關系學生雖然只囫圇吞棗式地接受,卻也能用於大部分解題,這更讓化學教師確定學生已經清楚
地掌握了氣體壓強知識。根據訪談,部分同學認為自己已經理解了測定氧氣體積實驗的原理,分析問題的方法卻是教師給出的既定結論,無法用氣體壓強的變化來解釋實驗現象。由此可見,不恰當的教學方式也造成了學生學習上的困惑,當某實驗有實驗儀器或實驗手段上的改進時,學生很難通過自身獨立思考得出正確結論。
二(三) 學生將錯誤的或不合理的經驗遷移到新知識的學習上
通過與學生的交流,發現學生存在這樣一些錯誤認識:⑴認為氣體受熱體積膨脹是因為氣體分子的體積變大。他們內心構建的解釋是金屬等固體物質的體積受熱膨脹遇冷收縮,所以氣體體積的膨脹就是氣體分子的膨脹。⑵認為容器內氣體減少導致氣體的質量減少,根據公式G=mg推導出壓力減小,再根據公式P=F/S,得出壓強減小的結論。⑶認為某容器體積不變,溫度升高,壓強會變大的原因是容器內氣體受熱分子間間隔一定變大,所以需要膨脹,而該容器體積不變,所以導致壓強變大。
由此可知,學生在學習中對氣體壓強產生的原因和影響因素有很大的誤解,從學生分析來看,有這樣幾點原因:⑴、對初二物理學知識的學習原本就是錯誤的。⑵、將氣體壓強等同於固體或液體壓強。⑶、不理解氣體分子的微觀運動從而不理解氣體壓強產生的微觀原理。
建構主義知識觀認為,知識不能精確地概括世界的法則,不能拿來便用,而是需要根據具體的情境進行再創造。學習者是以其自身的經驗,包括從學校中接受的科學教育和生活中的日常經驗,來理解和構建新的知識,如果這些知識本身不科學,那麼構建的新知識就會存在錯誤。學生解釋中犯的明顯錯誤是將宏觀壓強的知識簡單遷移到微觀壓強的知識中。
3 循序漸進,運用多種教學手段幫助學生突破困難
三(一) 立足本學科教材,尋求學科之間的互助
教師不能一味地依賴其它學科的教學,想當然地認為學生已經具備必須的知識儲備,給本學科的教學製造困難。初三化學教師在教學設計過程中應該幫助學生建立科學的微粒觀,既要關注教材的編排結構和新課程的教學目標又不能把教材當聖經,可以大膽地在教材之外尋求新的教學資源,靈活地、有創造性地組織教學。大部分初中化學教師在壓強教學上有先天知識和後天經驗上的欠缺,需要多與物理教師進行交流,了解學生的學習背景,加強自身氣體壓強知識的深度和廣度。學生在初二物理已經學習了分子的特性,即分子間有間隔、分子處在永不停息的無規則運動等,在此基礎上組織有效教學,不會有太多困難。
教師首先需要幫助學生理解氣體分子微觀運動與氣體壓強之間的關系:氣體分子的運動規律是雜亂無章的,朝各個方向都有運動,可以到達封閉容器的任何位置,復習方法,而氣體分子運動是氣體壓強的產生源頭。氣體壓強的微觀實質是大量氣體分子頻繁碰撞器壁的統計結果,氣體壓強的大小就是單位時間內作用於單位面積的碰撞力的大小。由此可知,在相同條件下,氣體分子密度越大或分子熱運動的平均平動動能越大,單位時間內撞擊單位面積的力就越大,壓強就越大,反之則越小。
學生對氣體壓強有了基本認識,教師才能夠進一步分析影響氣體壓強的各個因素。考慮到初三化學主要涉及到封閉空間內的氣體壓強變化,涉及到的基本是沸點較低的、接近理想氣體的氣體,如氫氣、氧氣、氮氣等,教師備課時可以借鑒理想氣體狀態方程中各狀態參數之間的函數關系。譬如,在空氣中氧氣含量測定實驗中,燃燒前和燃燒後恢復室溫時,容器體積沒有變,溫度沒有變,但是氣體分子數目減少,導緻密度減少,因此容器內壓強減小,打開止水夾大氣壓將水壓進來,水的體積即填補了氧氣的體積。若紅磷點燃後伸入太慢,由於燃燒放熱,使瓶內大量空氣受熱膨脹逸出,當容器塞好時,瓶內氣體已大大減少,減少的不僅有消耗的氧氣,還有部分空氣,因此,當溫度冷卻至室溫,進入的水體積遠遠大於氧氣的體積。若未冷卻至室溫就打開止水夾,則此時溫度比實驗初始溫度高,由於溫度是分子熱運動平均平動動能的標志,溫度越高氣體分子熱運動越劇烈,動能越大,所以壓強是比室溫時偏大的,這樣容器內外的壓強差就小,進入水的體積就偏小,在此處解釋時必須提醒學生注意控制變數,溫度就是一個重要的變數,反應前後溫度必須是一樣的,在這個前提下再來比較壓強的變化。對於裝置氣密性不好,許多學生理解為裝置漏氣,瓶內有空氣泄露出去,最後進入水的體積偏大,實際上在冷卻過程當中瓶內壓強由於小於外界大氣壓強,瓶外的空氣慢慢會滲透進來,填補氧氣減少造成的分子減少,使瓶內外壓強趨向一致,最後打開止水夾可能沒有水進入,即便有,進入瓶內的水一定小於容器內空氣體積的五分之一。
為了增強學生對氣體壓強的理解,教師還可以帶入更多實例,比如裝置氣密性的檢查,有時會通過針筒的推拉來檢測,實際是由於推拉過程中封閉體系的體積發生增減,從而導致氣體分子密度增減,進而導致了壓強的變化。
三(二) 創設有效情境,使用形象化手段
氣體分子無法用肉眼觀察到,為了幫學生掃除障礙,真正領會氣體分子運動與壓強的關系,教師可以藉助多媒體工具,用FLASH等工具形象地進行演示,也可以結合實際條件採用其它行之有效的方法。在解釋進入水的體積等於減少的氣體體積時可以借用空水杯,倒入一定體積的水,必然有相等體積的氣體被排出,反之,排出氣體的體積等於進入的水的體積。介紹氣體分子產生壓強的原理時,教師可以用拳頭模擬氣體分子在黑板壁上撞擊,氣體密度大小可以用單拳或雙拳撞擊的頻率表示,溫度改變導致分子運動動能改變可以用撞擊的力度大小來表示。甚至可以設計生動的游戲請學生模擬分子運動及對容器壁的撞擊,將學生帶入氣體壓強「現場」,在「做中學」,發展學生的創造性,將知識內化,進行更有效的學習。
為了有效地實現教學目標,教師在微觀粒子上的教學需要更多的情境化處理,將抽象的氣體壓強概念轉變成具體的、形象的微觀粒子運動情形,充分調動學生的想像力進行新知識的構建,學習過程中,教師與學生通過分析、歸納、演繹等方法來形成概念,使學生對氣體壓強的認識從感性進入理性,從形象上升為抽象,從而形成正確的科學概念。
『叄』 化學: 檢查裝置的氣密性時,雙手緊握試管,為什麼有氣泡冒出則說明不漏氣
這種方法的原理是在一個密封的容器中,容器內外相互隔絕。你試想一下,如果你用一個杯子盛水,然後用水緊握會不會有氣泡冒出呢?答案是肯定不會的。因為水杯並沒有緊封。
當裝置被你緊握時,裝置內的氣體由於熱脹冷縮,體積大增,多出的體積的去處有兩種:一種是不通過導管直接跑到空氣中(此時裝置漏氣)。另一種則是從導管排到水槽然後再溢出水面,即冒泡。
你現在該明白了吧!