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水杯气密检测方法

发布时间:2025-01-02 19:12:59

‘壹’ 各种泄漏测试方法和泄漏测试仪器都有那些

气密性检测仪又叫密封性测试仪、测漏仪、检漏仪,是一种先进的无损检测方法,通过对产品进行充气(压缩空气或氮气)、稳压、检测,然后由万肯检漏系统根据一系列的分析采样及计算得出其压降(压力衰减)值、泄漏速率等,从而对产品做出判断。目前最高常见的测试方法(特指万肯检漏系统)有直压法(绝对压力法)、差压法、密闭容腔法(定量法,容积法)、流量法及质量流量法。

一、直压法

直压法又叫绝对压力法,适用于密封测试要求精度不高或低压的工件测试,IP65防水测试等。

泄漏检测原理:通过调压阀往被测工件内腔充入一定压力的气体(压缩空气或氮气),达到设定的压力后,切断被测工件与气源气路,保持一定时间使其压力趋向稳定,稳压期间仪器会根据泄漏情况优先判断工件是否存在大漏,然后进入检测阶段,压力传感器记录当前的实时压力示值,检测一段时间后,再次读取实时压力示值并和此前记录的压力示值进行比较,若被测工件有泄漏,则两次压力的差值就是该工件在检测周期内的压降,数值越大则表示工件泄漏越严重。如果差值在允许范围内,则认为被测工件合格。反之,为不合格。

二、差压法

差压气密性检测方式又叫比较法,适用于IP防水测试等常用气密性测试,包括:燃油泵,变速箱,电机,线束,电池包pack,控制器(VCU),发动机总成,缸体,缸盖,进气歧管,散热器,倒车雷达,手机配件,手环配件,手表配件,高频头,压铸铝件,阀门管件等。

差压法测试就是在直压力测试的基础上,增加了差压传感器,它的特点是量程小,分辨率高,主要应用在一些密封测试精度高的工件测试。

充气时,下图所有阀组均全部打开,差压传感器两端压力一样,稳压开始时,阀组关闭,压力由波动趋向稳定,差压传感器标准件端压力保持不变,另一端则连接到测试工件,当测试端存在泄漏时,测试端压力下降。差压传感器对比两端的压力,从而计算出微小泄漏。

三、密闭容腔法

密闭容腔法又叫定量法、容积法,适用于手环,摄像头,手机,手表,汽车灯,户外灯,蓝牙耳机,胎压传感器,电动牙刷,手电筒,舞台灯,对讲机等没有充气孔的工件测试。

测试方法是将待检工件放入一个密封的容腔内,启动测试后,万肯检漏系统将气路开关阀1及开关阀3打开,往气体定量装置充气,达到一定量的气压后,气路开关阀1及开关阀3关闭,气路开关阀4打开,定量气体装置的气体就会释放到测试容腔内。如果工件有大漏,那么压力就会很快下降,超过我们设定的低限值,系统就会报警。如果工件有微漏,那么压力就会缓慢下降,可以被万肯高精度测漏仪检测到。

四、流量法

适用于IP65防水测试及工件流通性测试,如:输液管,毛细铜管,喇叭,防水透气膜等。

检测要求进气源压力必须超过测试压力1bar以上,通过调压阀进行调压后,气体通过流量传感器进入测试工件;直压传感器实时监测测试工件内部压力是否能达到要求,如果达到要求,则气体通过流量传感器的数值就是该工件在该压力下的流量。

五、质量流量法

适用于变速箱壳体总成,电池包pack,控制器(VCU)、汽车散热器、汽车电机等大体积小泄漏的工件,也可减少温度等环境因素对测试的影响。

测试方法是在充气时,先往储气罐端充气,达到一定的压力后,切断气源管路,关闭进气阀,打开待测工件端开关阀,稳定后开始进行检测,若测试端有泄漏,测试腔内的气体就会往测试端流动,此时可以用质量流量计检测从储气端往测试端的泄漏率。通过公式计算出整个系统的泄漏量。

气密性检测仪应用领域:

汽车行业:车载摄像头,高低压线束,连接器,新能源电池包,整车控制器(VCU),氧传感器,车灯,散热器,充电枪,汽车发动机及其零配件,水箱,发动机控制器,电机控制器,变速箱控制器,电机,车桥,变速箱,燃油泵,进排气歧管,轮毂,涡轮增压器,制动系统,燃油系统及管路,进气/排气系统,水循环系统,空调蒸发器,冷凝器,汽车充电枪控制盒等。

智能穿戴:智能手环,三防手机,手机卡托,TYPE-C,手表,蓝牙耳机,智能眼镜,智能头箍,水下报警器等。

家电行业:电饭煲,电磁炉,防水插座,手电筒,加热水杯,咖啡机,榨汁机,搅拌机,吸尘器,水壶,空气清新机,加湿器,洗碗机,电熨斗,电冰箱,空调系统,水泵,遥控器,防水插排插座,电暖器,瓶盖等。

电子消费:电动剃须刀,电动牙刷,电动洗浴头,,运动音响,蓝牙音箱,脱毛器,潜水摄像机等。

线材连接:新能源汽车高压线束、低压线束、充电桩线束、摄像头线束、Type-C线束、倒车雷达线束、连接器、充电插座等。

安防照明:户外灯具、路灯、潜水手电筒、舞台灯、户外监控摄像枪等。

医疗器械:导管类、透析设备、喷雾器、接头类等。

阀门管道:水龙头,阀门,管道,接头等。

其它:毛细管、铜管、压铸件、高频头、焊接件等。

‘贰’ 如何突破初中化学气体压强的学习障碍

一 学生气体压强学习的具体困难
初中化学涉及气体压强运用的重要实验是空气中氧气体积的测定。利用红磷燃烧测空气中氧气体积时,即便教师已经做了解释和分析,许多学生仍然无法理解为什么最终进入瓶中的水的体积就是氧气在空气中所占有的体积。另外,该实验还涉及到许多现象分析,比如点燃后伸入太慢将导致进入水偏多、未冷却至室温或装置气密性不好将导致进入水偏少这些问题的分析部分学生表示难以理解,然而,对于红磷用量少无法充分消耗氧气导致进入水偏少这个问题,能够理解的学生比例还是较高的。
二 影响学生理解知识的障碍因素
二(一) 缺乏必要的知识背景
美国着名教育心理学家奥苏贝尔认为影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么,教师要根据学生的原有知识状况进行教学,可见对学生知识背景的研究是重中之重。但是,在进行学情分析时,某一门学科的教师往往只会对本学科的教材和课程目标进行研究,很少重视其它学科教材和课程目标对该知识点的教学以及对学生学习产生的影响,它们对本学科的学习有没有帮助或起到何种程度的帮助。
初二物理教材对气体压强的介绍主要是对大气压的描述:“大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫大气压强。”仅此而已,教材对于气体压强产生的原因并没有多做阐述,影响因素也简单介绍了流速对流体压强的影响。初三化学教材仅仅在介绍物理性质沸点时顺便提到了大气压强:“实验证明,液体的沸点会随着大气压强的变化而改变,如大气稀薄的地方,大气压强变小,这时水的沸点就会降低。由于大气压强不是固定不变的,人们把101KPa规定为标准大气压。”根据课程标准,在物理教学和练习中,比较侧重固体和液体压强的学习,对气体压强的要求很低。由此可以看出,仅从教材要求来说,学生对气体压强的认识是非常有限的,学生有理解障碍的主要原因是初中物理对气体压强的学习深度没有达到初中化学的要求。
二(二) 教师的教学理念陈旧、教学手段单一
授课的初三化学教师常认为气体压强学生在初二物理已经学习过,点到即可,无需多讲,教学中往往只要求学生记住实验现象和结论。另外,由于反复的练习和识记,部分因果关系学生虽然只囫囵吞枣式地接受,却也能用于大部分解题,这更让化学教师确定学生已经清楚
地掌握了气体压强知识。根据访谈,部分同学认为自己已经理解了测定氧气体积实验的原理,分析问题的方法却是教师给出的既定结论,无法用气体压强的变化来解释实验现象。由此可见,不恰当的教学方式也造成了学生学习上的困惑,当某实验有实验仪器或实验手段上的改进时,学生很难通过自身独立思考得出正确结论。
二(三) 学生将错误的或不合理的经验迁移到新知识的学习上
通过与学生的交流,发现学生存在这样一些错误认识:⑴认为气体受热体积膨胀是因为气体分子的体积变大。他们内心构建的解释是金属等固体物质的体积受热膨胀遇冷收缩,所以气体体积的膨胀就是气体分子的膨胀。⑵认为容器内气体减少导致气体的质量减少,根据公式G=mg推导出压力减小,再根据公式P=F/S,得出压强减小的结论。⑶认为某容器体积不变,温度升高,压强会变大的原因是容器内气体受热分子间间隔一定变大,所以需要膨胀,而该容器体积不变,所以导致压强变大。
由此可知,学生在学习中对气体压强产生的原因和影响因素有很大的误解,从学生分析来看,有这样几点原因:⑴、对初二物理学知识的学习原本就是错误的。⑵、将气体压强等同于固体或液体压强。⑶、不理解气体分子的微观运动从而不理解气体压强产生的微观原理。
建构主义知识观认为,知识不能精确地概括世界的法则,不能拿来便用,而是需要根据具体的情境进行再创造。学习者是以其自身的经验,包括从学校中接受的科学教育和生活中的日常经验,来理解和构建新的知识,如果这些知识本身不科学,那么构建的新知识就会存在错误。学生解释中犯的明显错误是将宏观压强的知识简单迁移到微观压强的知识中。
3 循序渐进,运用多种教学手段帮助学生突破困难
三(一) 立足本学科教材,寻求学科之间的互助
教师不能一味地依赖其它学科的教学,想当然地认为学生已经具备必须的知识储备,给本学科的教学制造困难。初三化学教师在教学设计过程中应该帮助学生建立科学的微粒观,既要关注教材的编排结构和新课程的教学目标又不能把教材当圣经,可以大胆地在教材之外寻求新的教学资源,灵活地、有创造性地组织教学。大部分初中化学教师在压强教学上有先天知识和后天经验上的欠缺,需要多与物理教师进行交流,了解学生的学习背景,加强自身气体压强知识的深度和广度。学生在初二物理已经学习了分子的特性,即分子间有间隔、分子处在永不停息的无规则运动等,在此基础上组织有效教学,不会有太多困难。
教师首先需要帮助学生理解气体分子微观运动与气体压强之间的关系:气体分子的运动规律是杂乱无章的,朝各个方向都有运动,可以到达封闭容器的任何位置,复习方法,而气体分子运动是气体压强的产生源头。气体压强的微观实质是大量气体分子频繁碰撞器壁的统计结果,气体压强的大小就是单位时间内作用于单位面积的碰撞力的大小。由此可知,在相同条件下,气体分子密度越大或分子热运动的平均平动动能越大,单位时间内撞击单位面积的力就越大,压强就越大,反之则越小。
学生对气体压强有了基本认识,教师才能够进一步分析影响气体压强的各个因素。考虑到初三化学主要涉及到封闭空间内的气体压强变化,涉及到的基本是沸点较低的、接近理想气体的气体,如氢气、氧气、氮气等,教师备课时可以借鉴理想气体状态方程中各状态参数之间的函数关系。譬如,在空气中氧气含量测定实验中,燃烧前和燃烧后恢复室温时,容器体积没有变,温度没有变,但是气体分子数目减少,导致密度减少,因此容器内压强减小,打开止水夹大气压将水压进来,水的体积即填补了氧气的体积。若红磷点燃后伸入太慢,由于燃烧放热,使瓶内大量空气受热膨胀逸出,当容器塞好时,瓶内气体已大大减少,减少的不仅有消耗的氧气,还有部分空气,因此,当温度冷却至室温,进入的水体积远远大于氧气的体积。若未冷却至室温就打开止水夹,则此时温度比实验初始温度高,由于温度是分子热运动平均平动动能的标志,温度越高气体分子热运动越剧烈,动能越大,所以压强是比室温时偏大的,这样容器内外的压强差就小,进入水的体积就偏小,在此处解释时必须提醒学生注意控制变量,温度就是一个重要的变量,反应前后温度必须是一样的,在这个前提下再来比较压强的变化。对于装置气密性不好,许多学生理解为装置漏气,瓶内有空气泄露出去,最后进入水的体积偏大,实际上在冷却过程当中瓶内压强由于小于外界大气压强,瓶外的空气慢慢会渗透进来,填补氧气减少造成的分子减少,使瓶内外压强趋向一致,最后打开止水夹可能没有水进入,即便有,进入瓶内的水一定小于容器内空气体积的五分之一。
为了增强学生对气体压强的理解,教师还可以带入更多实例,比如装置气密性的检查,有时会通过针筒的推拉来检测,实际是由于推拉过程中封闭体系的体积发生增减,从而导致气体分子密度增减,进而导致了压强的变化。
三(二) 创设有效情境,使用形象化手段
气体分子无法用肉眼观察到,为了帮学生扫除障碍,真正领会气体分子运动与压强的关系,教师可以借助多媒体工具,用FLASH等工具形象地进行演示,也可以结合实际条件采用其它行之有效的方法。在解释进入水的体积等于减少的气体体积时可以借用空水杯,倒入一定体积的水,必然有相等体积的气体被排出,反之,排出气体的体积等于进入的水的体积。介绍气体分子产生压强的原理时,教师可以用拳头模拟气体分子在黑板壁上撞击,气体密度大小可以用单拳或双拳撞击的频率表示,温度改变导致分子运动动能改变可以用撞击的力度大小来表示。甚至可以设计生动的游戏请学生模拟分子运动及对容器壁的撞击,将学生带入气体压强“现场”,在“做中学”,发展学生的创造性,将知识内化,进行更有效的学习。
为了有效地实现教学目标,教师在微观粒子上的教学需要更多的情境化处理,将抽象的气体压强概念转变成具体的、形象的微观粒子运动情形,充分调动学生的想象力进行新知识的构建,学习过程中,教师与学生通过分析、归纳、演绎等方法来形成概念,使学生对气体压强的认识从感性进入理性,从形象上升为抽象,从而形成正确的科学概念。

‘叁’ 化学: 检查装置的气密性时,双手紧握试管,为什么有气泡冒出则说明不漏气

这种方法的原理是在一个密封的容器中,容器内外相互隔绝。你试想一下,如果你用一个杯子盛水,然后用水紧握会不会有气泡冒出呢?答案是肯定不会的。因为水杯并没有紧封。
当装置被你紧握时,装置内的气体由于热胀冷缩,体积大增,多出的体积的去处有两种:一种是不通过导管直接跑到空气中(此时装置漏气)。另一种则是从导管排到水槽然后再溢出水面,即冒泡。
你现在该明白了吧!

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