行业问答

气密性测试仪精度、分辨率对产品测试的影响?

2025-02-17 kalun

两台差压型气密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,器对压力变化的积分过程会平滑瞬时误差,尤其是第二台器的 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

    • 第二台器的 高分辨率(0.07 Pa) 可能更灵敏地捕捉微小压力变化,通过积分或动态算法补偿了部分标称误差

    • 第一台器分辨率较低(0.1 Pa),但量程适配性更好,动态响应更稳定

  • 数据滤波与采样频率:
    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,器可能通过自动零点校准减少了系统误差,尤其是第二台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,缩小与第二台器的差距


5. 泄漏量的波动性与测试重复性

  • 若泄漏量本身存在波动(例如机械密封不完全稳定),多次测试的平均值可能掩盖单次测量的误差差异

  • 用户可能通过多次测试取均值或剔除异常值,使两台器的结果趋近


校准与数据滤波

  • 自动零点校准:
    测试前器可能执行零点校准,消除系统偏移误差第二台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:
    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

广州卡轮自动化装备有限公司

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