密封測試儀又叫氣密性檢測儀或泄露性測試儀，主要適用于食品、制藥、醫(yī)療器械、日化、汽車、電子元器件、文具、消費類電子等行業(yè)的包裝袋、瓶、管、罐、盒等的密封試驗。

原理

密封測試儀連接到一個測試室，特別設計來容納需要被檢測的包裝。測試腔包裝被置于要被抽真空的實驗腔內。單或雙真空傳感器技術用于監(jiān)控測試室為兩個層次的真空狀態(tài)同樣也監(jiān)測預定測試時間段的真空變化，真空和相對真空的變化暗含了包裝中存在的泄漏和缺陷。

氣體密封性能檢測原理

理想氣體狀態(tài)方程

在普通物理學的概念上，通常任何物質都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，而氣態(tài)是物質存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài)，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于盛裝氣體的容器。任意數(shù)量的氣體都能被無限地膨脹而充滿于任何形狀大小的容器之中。

為了對氣體進行客觀細致的研究，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(tài)變化規(guī)律的數(shù)學議程式，稱為"理想氣體的狀態(tài)方程"。即:

PV/T=R

式中R是氣體普適常量，即對所有氣體均普遍適用的常量。

對于質量為M，分子量為μ的氣體，則表述為:

PV=M/RT

式中常量R的數(shù)值取決于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(tài)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(tài)下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在狀態(tài)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(tài)如何變化，它的壓強和體積的乘積除了溫度，所得之商始終保持不變。這就是采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，在溫度恒定的情況下，經過幾秒或幾十秒后，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(yè)生產過程中，無泄漏工件是極少的。在實際檢測過程中，通?？偸歉鶕?jù)該工件具體的應用環(huán)境條件和狀態(tài)給出一個允許泄漏值，當工件泄漏值小于該值時則認為該工件"無泄漏"稱為合格品。只有工件泄漏值大于該值時才認為"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"。這里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(xiàn)在物質組織疏松、裂紋、裂隙、應力集中、彎折、可拆卸等部件。大多數(shù)是由于加工工藝不合理，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，截面形狀又很復雜，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(huán)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:由于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，它并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(jù)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。

直壓方式檢測相當于用電子天平進行微量稱量。若有一個充滿氣的氣球(相當于被測工件)，在電子天平上稱出質量后，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(shù)由生產線檢測工藝規(guī)程決定)進行充氣、保持一定時間后，切斷被測工件和氣源的聯(lián)系并記錄下此時的壓力示值，經過一定時間(數(shù)秒或數(shù)十秒)后，再次讀取壓力示值并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(tài)，差值越大表示工件泄漏越嚴重。只要此差值在允許范圍內，即可認為被測工件合格。反之，為不合格。

差壓方式檢測相當于杠桿天平稱量。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(shù)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"--差壓傳感器兩端平衡。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(jù)差壓的變化測出工件的具體泄漏量，然后判斷被測工件是否合格，并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，并且檢測過程中，兩端的外部環(huán)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(huán)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(tài)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:

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并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制品)，然后同時對標準品與被測工件容腔充氣(充氣壓力、時間等參數(shù)由工藝程確定)，經過一段數(shù)秒或數(shù)十秒的平衡時間后，將標準品與工件被測容腔完全隔斷進行數(shù)秒或數(shù)十秒的壓力監(jiān)視后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，若其值在允許范圍內則認為被測品合格，否則判為不合格。