气密性测试仪精度、分辨率对产品测试的影响?
两台差压型气密仪在精度和分辨率有很大差异的情况下,为什么测试结果非常接近,同样能很好测试泄漏产品?(量程范围500pa ,数据精度1%Rdg+1pa,分辨率0.1pa;另外气密仪压差范围35000pa ,0.4%FS,分辨率0.07pa)
泄漏量计算方式:
差压型气密仪通过监测 压力衰减速率(而非静态压差)间接计算泄漏量。测试时间10秒内,仪器对压力变化的积分过程会平滑瞬时误差,尤其是第二台仪器的 高分辨率(0.07 Pa) 能更精确捕捉微小压力变化,通过动态算法(如积分或滤波)补偿部分标称误差。
1. 实际精度可能与标称值不同
第二台仪器的误差特性:
标称精度为 0.4% FS(满量程35kPa = 35,000 Pa),理论上误差为 ±140 Pa,但实际误差可能并非均匀分布在量程范围内。某些仪器在低量程段(如接近零点的区域)的精度可能优于标称值,尤其是在 小泄漏量(60 Pa) 时,实际误差可能显著低于140 Pa。
厂商可能采用保守的标称值,实际性能更优(例如通过校准优化或传感器非线性补偿)。
第一台仪器的误差特性:
标称精度为 1% Rdg + 1 Pa,在60 Pa泄漏时误差为 1.6 Pa,但实际误差可能受环境温度、振动或传感器噪声影响而略微放大。
2. 测试动态过程的影响
差压法的本质:
差压型气密仪通过监测压力衰减速率(而非静态压差)计算泄漏量。实际泄漏量 60 Pa 可能对应一个 缓慢的衰减过程,而非瞬间压差。数据滤波与采样频率:
仪器可能内置数据滤波算法(如移动平均、低通滤波),平滑了短期波动,使最终读数更稳定,削弱了理论误差的影响。
3. 测试条件与环境因素
温度补偿与稳定性:
第二台仪器可能针对大压差场景优化了温度补偿算法,在 100 kPa 测试压力 下更稳定,减少了环境温度变化对测量的干扰。
第一台仪器虽量程适配,但可能在高压环境下(100 kPa)因传感器线性度问题引入额外误差。产品体积与压力衰减速率:
被测产品体积仅 20 mL,泄漏量 60 Pa 对应的实际泄漏速率较小,可能使两台仪器的动态误差差异被压缩。公式:泄漏速率 =Δ ⋅ / Q=ΔP⋅V/t(需结合具体测试时间 t),若测试时间足够长,小泄漏速率的累积误差可能被平均化。
4. 标称精度与真实性能的差异
厂商规格的保守性:
第二台仪器的 0.4% FS 可能是最坏情况下的标称值,实际典型误差可能更低(例如 ±0.2% FS = ±70 Pa)。若实际泄漏量60 Pa接近其低量程段优化区间,误差可能进一步降低至可接受范围。校准与零点修正:
实际测试前,仪器可能通过自动零点校准减少了系统误差,尤其是第二台仪器在低量程段的零点漂移可能被有效抑制。
实际精度优化与非线性误差
第二台仪器的低量程性能:
标称精度为 0.4% FS(±140 Pa),但实际误差可能在小量程段(如<1% FS)显著优于标称值。厂商可能对低端量程进行校准优化,实际误差在60 Pa时可能仅为 ±20~30 Pa(接近量程的0.06%~0.08%),而非理论上的±140 Pa。第一台仪器的环境敏感性:
虽然其理论误差仅1.6 Pa(1%×60 +1 Pa),但在100 kPa测试压力下,传感器可能因高压环境引入额外非线性误差(如温漂或应力干扰),实际误差可能扩大至 ±3~5 Pa,缩小与第二台仪器的差距。
5. 泄漏量的波动性与测试重复性
校准与数据滤波
自动零点校准:
测试前仪器可能执行零点校准,消除系统偏移误差。第二台仪器的零点稳定性可能更优(尤其是针对高压环境设计),进一步减少低泄漏量时的实际误差。数据平滑算法:
仪器内置的滤波算法(如移动平均、低通滤波)抑制短期波动,使最终输出值更稳定。第二台仪器的高分辨率(0.07 Pa)结合滤波后,动态精度可能接近第一台的标称值。