冷媒氣體泄漏率的定量分析

車(chē)福勇

（廣東珠海格力電器股份有限公司 廣東 珠海 519000）

冷媒氣體泄漏率的定量分析

車(chē)福勇

（廣東珠海格力電器股份有限公司 廣東 珠海 519000）

在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，多會(huì)應(yīng)用冷媒檢漏儀的紅外裝置，來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)物體的性能檢測(cè)，為了有效的提高該儀器檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)漏孔，以及檢測(cè)的模型，對(duì)該儀器的氣體泄漏率，進(jìn)行定量分析。在該數(shù)據(jù)結(jié)果的分析中，存在著不確定度的評(píng)價(jià)定量，這是分析的重要內(nèi)容?；诖耍疚膶?duì)定量分析的具體內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

冷媒檢漏儀；氣體；泄漏率；定量

1 引言

冷媒檢漏儀，在應(yīng)用的時(shí)候，會(huì)存在氣體泄漏的問(wèn)題，因此可以使用正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔，對(duì)具體的泄漏量，進(jìn)行計(jì)算分析。漏孔在使用的時(shí)候，測(cè)量方法為：將需要測(cè)量的氣體，全部置入在該測(cè)量器具的金屬物質(zhì)體內(nèi)部中，之后根據(jù)測(cè)量時(shí)，設(shè)置的內(nèi)外壓力差值，以及該處的具有著一定滲透作用的膜物質(zhì)，對(duì)被測(cè)氣體，進(jìn)行擴(kuò)散處理。之后根據(jù)測(cè)量漏孔的形狀，測(cè)量得出內(nèi)外的壓力差值，再使用計(jì)算公式，即可計(jì)算出泄露的具體數(shù)值。該儀器在測(cè)量的時(shí)候，由于形狀的特殊性，因此極為微小的泄漏率，也可以檢測(cè)出[1]。此外，借助于漏孔，也可以直接應(yīng)用現(xiàn)代化的色譜技術(shù)，對(duì)具體的氣體泄漏率進(jìn)行直接的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)漏孔在測(cè)量的時(shí)候，泄漏率易受到氣體類(lèi)別不同的影響，在本文的研究中，選擇了氟利昂氣體，進(jìn)行了泄漏率的定量測(cè)量分析。在現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用中，氟利昂氣體多被用來(lái)作為空調(diào)設(shè)備的制冷劑，以及清潔劑等，在家電生產(chǎn)、汽車(chē)制造、各類(lèi)化學(xué)用品制造中有著十分廣泛的應(yīng)用。因此需要在氣體生產(chǎn)中，對(duì)使用的冷媒檢漏儀，進(jìn)行氟利昂氣體泄露情況的研究。

2 標(biāo)準(zhǔn)漏孔的使用原理的分析

其在實(shí)際的應(yīng)用中，該設(shè)備為金屬材質(zhì)的，內(nèi)部進(jìn)行氣體填充的時(shí)候，具有一定的穩(wěn)定性，且泄漏率檢測(cè)時(shí)的反應(yīng)極快，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的堵塞問(wèn)題。應(yīng)用該設(shè)備，其泄露率的濃度，需要控制在10克左右，該濃度為1年的數(shù)值。如果在實(shí)際的氣體測(cè)定中，可以根據(jù)氣體的穩(wěn)定性能，做以相應(yīng)的濃度參數(shù)的調(diào)整。借助于冷媒檢漏儀，進(jìn)行氣體的量傳輸?shù)臅r(shí)候，漏孔需要根據(jù)檢漏儀設(shè)備本身的探頭位置，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)漏孔放置的區(qū)域，之后在兩者對(duì)準(zhǔn)之后，即可得出最終的泄漏情況，根據(jù)儀器本身的氣體反應(yīng)的數(shù)據(jù)，與漏孔的氣體泄露數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的比較，以此判斷氣體的泄漏率，是否處于濃度設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在該漏孔中，設(shè)置的有多個(gè)小孔，氣體在流動(dòng)的時(shí)候，可以直接的通過(guò)該小孔流出，檢測(cè)人員可以對(duì)該孔隙進(jìn)行處理，使其可以在標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)外壓力值下，得出精準(zhǔn)的泄漏率。最后，還需要對(duì)得出的這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，應(yīng)用質(zhì)譜計(jì)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比性分析研究，可以對(duì)最終的漏孔率數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，做進(jìn)一步的提高。如果在定量分析的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)漏孔內(nèi)部的氣體壓力值，處于較高的水平時(shí)，此時(shí)無(wú)須再采用其他的測(cè)量工藝，即就可以得到定量分析所需的氣體。處于高壓力值下的待測(cè)氣體，其經(jīng)過(guò)處理，可以獲得質(zhì)量極為純凈的，不含雜質(zhì)的氣體，使得檢測(cè)時(shí)的漏率數(shù)據(jù)更為精確。采用該設(shè)備進(jìn)行漏率的測(cè)量中，如果其測(cè)量的壓力值，處于10-5左右時(shí)，在漏率測(cè)量的不確定的程度，需要控制在4%以下。以此來(lái)對(duì)該檢測(cè)設(shè)備的不確定程度進(jìn)行了有效的分析之后，即可在最終的檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)需測(cè)量氣體的質(zhì)量、孔洞流速、溫度、薄膜等影響測(cè)量結(jié)果的指標(biāo)進(jìn)行把握與調(diào)控，即可確定最終泄露率的不確定度，促進(jìn)檢測(cè)準(zhǔn)確性最大化的實(shí)現(xiàn)。

3 泄漏率定量分析研究

3.1 測(cè)量計(jì)算

在本次的研究中，選取的研究對(duì)象是氟利昂氣體。具體可以分為R410，在該氣體的泄露定量研究中，需要在標(biāo)準(zhǔn)的壓力參數(shù)下，應(yīng)用氦檢漏系統(tǒng)，計(jì)算具體的值。即就是根據(jù)氟利昂氣體每年的實(shí)際泄漏量，以及摩爾質(zhì)量，進(jìn)行比較得出泄漏率的換算值。同時(shí)，在計(jì)算的時(shí)候，還需要使用稱重比較儀器，在相應(yīng)的壓力條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漏孔的泄露情況，進(jìn)行高質(zhì)量的測(cè)量。如果測(cè)量的時(shí)候，氟利昂的濃度值越高，那么得出的最終的泄漏率，也會(huì)隨之升高。另外，則需要對(duì)本次研究的不確定度，進(jìn)行有效的確定。

首先，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漏孔的氟利昂漏率，設(shè)置一個(gè)固定的數(shù)值，之后選取測(cè)定的檢驗(yàn)對(duì)象，使用比較儀得出測(cè)量值，并將該數(shù)值與檢漏儀來(lái)進(jìn)行比較。在本次的研究中，將每年的氟利昂漏孔的漏率濃度，設(shè)置為0.5克，將其測(cè)量的目標(biāo)數(shù)量值確定為80克，其檢測(cè)的時(shí)間控制在兩周。其次，在測(cè)量時(shí)，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漏孔設(shè)置的周?chē)鷾囟?，以及濕度，進(jìn)行把握，待其兩個(gè)數(shù)據(jù)處于十分穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，才可以進(jìn)行測(cè)量。如果溫濕度的差異較大時(shí)，會(huì)對(duì)漏率檢查的精準(zhǔn)性，造成嚴(yán)重的影響，使得泄露的氣體量，與實(shí)際的測(cè)量值之間有著不相符的問(wèn)題。然后，需要選取一個(gè)比較儀，將檢測(cè)所用的漏孔，放置在其上面，放置的時(shí)間為2周，得出在15天內(nèi)的全部的泄露數(shù)量情況。之后，即可使用數(shù)學(xué)模型、合成不確定數(shù)據(jù)，以及根據(jù)比較儀活動(dòng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合性的分析。根據(jù)得出的數(shù)據(jù)結(jié)果，評(píng)估不確定度。在該項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)量中，可以從外界引入溫濕度數(shù)據(jù)、大氣氣壓變化數(shù)據(jù)、常溫環(huán)境中空氣的流通速度，以及灰塵等多項(xiàng)來(lái)自于外界的不確定的因素，準(zhǔn)確把握上述這幾個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于測(cè)量結(jié)果的巨大影響。還需要再次使用比較儀，對(duì)不確定的因素測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行再次的測(cè)定分析。測(cè)量的時(shí)間，仍然為兩周，測(cè)量的次數(shù)需要高于5次。此外，在數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算中，還需要考慮到在這兩周內(nèi)的測(cè)量時(shí)間存在誤差的數(shù)據(jù)，在此期間的時(shí)間誤差，也會(huì)引起測(cè)量結(jié)果的差異性。其具體的誤差時(shí)間需控制在10分鐘以內(nèi)。在最終的不確定度測(cè)量中，漏孔漏率設(shè)計(jì)的值需要不高于4%，以此才可以確保氣體泄漏的值，可以處于正常的范圍之內(nèi)，不會(huì)造成嚴(yán)重的由于氣體泄露所致的種種問(wèn)題。

3.2 試驗(yàn)分析

得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行漏率、合成不確定度的測(cè)定之后，還需要再次使用色譜儀，對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)果，進(jìn)行分析，以此來(lái)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)漏孔定量分析結(jié)果是否準(zhǔn)確。應(yīng)用儀器檢測(cè)的時(shí)候，需要將置入的氣體濃度控制在每摩爾下，1微摩爾的標(biāo)準(zhǔn)，以及同樣濃度的標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)氣體。之后在儀器上設(shè)置氣體的流量值，每分鐘流動(dòng)的量約為20毫升。如果每年的泄漏量濃度處于1克時(shí)，那么此時(shí)泄露氣體的濃度將處于1.03左右。最終的漏率，在4%左右，誤差值控制在1%。

4 結(jié)論

針對(duì)檢漏儀中氣體的泄露情況，使用標(biāo)準(zhǔn)漏孔檢測(cè)，結(jié)果較為準(zhǔn)確，且檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的誤差不大，在要求的范圍內(nèi)。因此需要檢驗(yàn)人員對(duì)該種檢驗(yàn)手段，繼續(xù)進(jìn)行研究。

[1]魏愛(ài)芝.一種采用惰性氣體與冷媒混合的檢漏技術(shù)研究[J].家電科技，2013，(04)：76-77.

TB42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624（2018）01-0216-02