密封测试仪

包装袋、瓶、管、罐、盒等的密封试验仪器

密封测试仪又叫气密性检测仪或泄漏性测试仪，主要适用于食品、制药、医疗器械、日化、汽车、电子元器件、文具、消费类电子等行业的包装袋、瓶、管、罐、盒等的密封试验。

设备简介

设备名称：密封测试仪

学术别名：密封测试仪、包装密封仪、密封性测定仪、塑料袋密封检测仪、包装泄漏测试仪、气体泄漏仪、包装密封试验仪

应用范围：气密性检测仪主要用于适用于汽车工业、动力电池、医疗器械、消费电子、生活家电、军工用品、户外安防、阀门管件等行业。

用途

密封测试仪又叫气密性检测仪，气密性检测仪可实现对预留检测口的产品检测、半成品检测、全密封产品检测、无预留检测口的成品检测等。主要采用干燥的压缩空气为介质，在半自动或全自动泄漏检测过程中，对被测产品充气加压(或负压)并确定所充气体是否泄漏。通过计算被测产品压力变化,来完成生产线上的被测产品的良莠判定。气密性检测仪功能和性能参数可以满足绝大多数客户需求同时也兼顾了性价比。

密封测试仪主要适用于各行各业生产线上的成品与半成品做气密性测试全检。

原理

密封测试仪连接到一个测试室，特别设计来容纳需要被检测的包装。包装被置于要被抽真空的实验腔内。单或双真空传感器技术用于监控测试室为两个层次的真空状态同样也监测预定测试时间段的真空变化，绝对真空和相对真空的变化暗含了包装中存在的泄漏和缺陷。

气体密封性能检测原理

理想气体状态方程

在普通物理学的概念上，通常任何物质都具有固态、液态和气态，而气态是物质存在的各状态中较特殊的状态，它本身既无一定形状、也无一定体积，它的形状和体积完全取决于盛装气体的容器。任意数量的气体都能被无限地膨胀而充满于任何形状大小的容器之中。

为了对气体进行客观细致的研究，需要对客观气体分子进行一些假设限定，这些经过限定了的气体称为“理想气体”。而描述“理想气体”状态变化规律的数学议程式，称为“理想气体的状态方程”。即：

PV=nRT

式中R是气体普适常量，即对所有气体均普遍适用的常量。

对于质量为m，分子量为M的气体，则表述为：

PV=mRT/M

式中常量R的数值取决于P，V，T等所用的单位。在国际单位制中，P的单位用Pa，V用m3，T用K，则R=8.314J/K.mol。

盖·吕萨克定律

从理想气体状态方程可以推导出，一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。

即：若P1=P2,则：V1/T1=V2/T2

上式中P1、V1、T1表示气体在初始状态下的压力、体积和温度;P2、V2、T2表示该气体在最终状态下的压力，体积和温度。这个方程表明一定质量的气体，不管其状态如何变化，它的压强和体积的乘积除了绝对温度，所得之商始终保持不变。这就是采用气体对工件进行密封性能检测的基本原理。

工件泄漏检测和判定

假设有一个被测工件(或物体)的内腔容积是V，腔内压力是P，在温度恒定的情况下，经过几秒或几十秒后，它的内腔容积没有变化，而腔内压力下降了一个确定值△P，这时我们就可以判定该工件气体密封性能不好，或者叫做“有泄漏工件”。否则认为该被检测工件气体密封性能良好或叫做“无泄漏工件”。在实际工业生产过程中，绝对无泄漏工件是极少的。在实际检测过程中，通常总是根据该工件具体的应用环境条件和状态给出一个允许泄漏值，当工件泄漏值小于该值时则认为该工件“无泄漏”称为合格品。只有工件泄漏值大于该值时才认为“不合格”或“严重泄漏”。

漏孔、漏率和漏率的国际单位

工件有泄漏，必定有“漏孔”。这里通常指的漏孔是非常微小的，其截面形状也各不相同，漏孔漏气的路径也各式各样。

漏孔经常出现在物质组织疏松、裂纹、裂隙、应力集中、弯折、可拆卸等部件。大多数是由于加工工艺不合理，结构不合理、安装不合理等原因造成的。

漏孔的几何尺寸是很微小的，因此它不能用我们的肉眼所觉察，加工漏气路径又各式各样，截面形状又很复杂，所以漏孔的大小极难用它的几何尺寸来度量。

由气体定律PV=M/RT可知，当温度一定时，气体的质量可以用气体的压强和体积的乘积PV(即气体量)来表示，而PV又是容易测量的，所以“漏孔”的大小可以用单位时间泄漏的气体量(PV)来表示，称为漏率。其物理意义为：压强x体积/时间。漏率的国际单位为“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过漏孔的气体流量，这个气体流量受环境温度、漏孔两端的压差(即工件内外压差)和气体各类等因素的影响。从漏率单位的量纲我们可以看到：由于1Pa=1N/m2，1J=1N.m;因此1Pa.m3/S=1J/S=1W。

由此可见PV单位表示的流量本质上就是单位时间穿过某一截面的能量，它并不是气体分子本身携带的动能或位能，而是使气体分子通过某一截面流动所需的能量。

气密仪检测工作原理

气密仪根据检测方式不同主要可分为直压式和差压式两大类。

当谈到为产品做微量检测时，我们可能会想到称量用的天平。

直压方式检测相当于用电子天平进行微量称量。若有一个充满气的气球(相当于被测工件)，在电子天平上称出质量后，若气球(被测工件)有泄漏则电子天平称出的质量会减少，这两次称量有一质量差，这个质量差就是气球(被测工件)的泄漏量。

直压方式检测泄漏的过程与此极为相似：

直压型气密仪检测操作过程是这样的：对工件的被测容腔在一定压力条件下(具体压力参数由生产线检测工艺规程决定)进行充气、保持一定时间后，切断被测工件和气源的联系并记录下此时的压力示值，经过一定时间(数秒或数十秒)后，再次读取压力示值并和前次记录的压力示值进行比较。若被测容腔有泄漏，则两次压力示值有一个差值。此差值大小反映工件在检测时间周期内的泄漏状态，差值越大表示工件泄漏越严重。只要此差值在允许范围内，即可认为被测工件合格。反之，为不合格。

差压方式检测相当于杠杆天平称量。天平一端放有“基准砝码(参考物)”，另端放入待检零件，不断的增减零件的数量使天平达到平衡时，砝码(参考物)的质量即为零件的质量。

气体密封性能检测仪的基本工作原理同天平一样，一端是基准参考物(标准品)，另一端是被测零件(被测品)。但是，其测量顺序与天平正好相反，基准参考物与被测工件两边同时充入相同压力的空气，使“天平”——差压传感器两端平衡。如果被测工件有泄漏，即使是微小泄漏，“天平”也将失去平衡，从而检测出两端因泄漏而产生的差压。气体密封性能检测仪将根据差压的变化测出工件的具体泄漏量，然后判断被测工件是否合格，并将这些信息传送给操作人员。因为标准品与被测工件形状、大小都相同，并且检测过程中，两端的外部环境状况完全一样，所以这种测试方法可以消除温度、振动等环境因素的影响，得到高精度的测量结果。

直压型气密仪和差压型气密仪的检测原理是相同的，它们的主要差别是检测方式不同。

差压型气密仪的检测操作过程和直压型的差别主要是利用“标准品”作为参照物在相同的过程和状态条件下，比较被测工件与“标准品”的差异来判断被测工件是否合格。其检测过程如下：

首先在气密仪标示的标准品端接上标准品(标准品可以是一个被用多种方法检测合格并被确认为可以作为衡量其他与之相同的被测工件标准的工件或特定制品)，然后同时对标准品与被测工件容腔充气(充气压力、时间等参数由工艺程确定)，经过一段数秒或数十秒的平衡时间后，将标准品与工件被测容腔完全隔断进行数秒或数十秒的压力监视后比较二者的压力示值差，这个压力差就是工件被测容腔的压力泄漏值，若其值在允许范围内则认为被测品合格，否则判为不合格。

执行标准

采用美国ASTM真空衰减泄漏检测方法，符合由美国FDA确认为包装的完整性测试标准（F2338- 09）

设备特征

1、无损测试，无需样品制备

2、检测精度高，可检测到小至1.5μm的漏孔

3、不受主观因素的影响

4、结果证明比泡水法更可靠

5、测试周期短

6、测试结果更可靠、可重复

7、采用ASTM测试方法，符合FDA测试标准

设备分类

密封仪根据设备的测试原理不同，可分为以下两种：

1、真空衰减法设备：软包装、半坚硬包装、硬包装密封性测试

2、超声波原理设备：软袋封口质量分析

3、高压放电法设备：填充液体包装

根据设备的使用方式，可分为以下两种：

1、在线检测：密封仪

2、实验室专用抽样检测，包装密封仪（标准中规定）

应用领域

汽车工业电子气密性检测

动力电池气密性测试

医疗器械包装密封性测试

消费电子气密性检测

生活家电气密性测试

户外安防气密性测试

阀门管件气密性测试

具体应用

汽车工业

例如：车灯、天线、摄像头、雷达、发动机、汽车发动机冷却系统、锁具、各种汽车管道、各种接头、各种线束、各类缸体...

动力电池

例如：PACK包整包密封性测试、PACK包壳体密封性测试、冷却管道密封性测试、电芯、充电枪、充电桩...

医疗器械包装

例如：血压计、电子体温计、胶囊内窥镜、单向阀、各种球囊、输液输氧管、各类腔体管道、各类包袋瓶、穿刺器...

消费电子

例如：智能手机、手环、手表、音箱、耳机、电脑、相机、type-c连接器、宠物定位器...

生活家电

例如：咖啡机、榨汁机、搅拌机、水壶、电熨斗、饮水机、加湿器、香薰机、冰箱、空调、洗衣机、电动剃须刀、洁面仪、电动牙刷、扫地机器人、智能锁具...

军工用品

例如：单兵通讯系列、弹盒、弹夹、导弹壳体、瞄具、护具、备用电源、急救箱包、手持式对讲机、三防手机、导航仪、军用无人机...

户外安防

例如：监控摄像头、LED灯、LED显示屏、雷达、通讯基站/地质勘探采样及分析类设备、水文监测各类设施设备、环境检测各类设施设备...

阀门管件

例如：球阀、蝶阀、双向阀、单向阀、管道通透性、管道密封性、线束、接头、五金件、压铸件.....

产品应用

各行各业气密性测试

气密性检测仪可实现对预留检测口的产品检测、半成品检测、全密封产品检测、无预留检测口的成品检测等。主要采用干燥的压缩空气为介质，在半自动或全自动泄漏检测过程中，对被测产品充气加压(或负压)并确定所充气体是否泄漏。通过计算被测产品压力变化,来完成生产线上的被测产品的良莠判定。功能和性能参数可以满足绝大多数客户需求同时也兼顾了性价比。

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