氣密性測試儀精度、分辨率對產(chǎn)品測試的影響?
兩臺差壓型氣密儀在精度和分辨率有很大差異的情況下,為什么測試結(jié)果非常接近,同樣能很好測試泄漏產(chǎn)品?(量程范圍500pa ,數(shù)據(jù)精度1%Rdg+1pa,分辨率0.1pa;另外氣密儀壓差范圍35000pa ,0.4%FS,分辨率0.07pa)
泄漏量計算方式:
差壓型氣密儀通過監(jiān)測 壓力衰減速率(而非靜態(tài)壓差)間接計算泄漏量。測試時間10秒內(nèi),儀器對壓力變化的積分過程會平滑瞬時誤差,尤其是第二臺儀器的 高分辨率(0.07 Pa) 能更精確捕捉微小壓力變化,通過動態(tài)算法(如積分或濾波)補償部分標稱誤差。
1. 實際精度可能與標稱值不同
第二臺儀器的誤差特性:
標稱精度為 0.4% FS(滿量程35kPa = 35,000 Pa),理論上誤差為 ±140 Pa,但實際誤差可能并非均勻分布在量程范圍內(nèi)。某些儀器在低量程段(如接近零點的區(qū)域)的精度可能優(yōu)于標稱值,尤其是在 小泄漏量(60 Pa) 時,實際誤差可能顯著低于140 Pa。
廠商可能采用保守的標稱值,實際性能更優(yōu)(例如通過校準優(yōu)化或傳感器非線性補償)。
第一臺儀器的誤差特性:
標稱精度為 1% Rdg + 1 Pa,在60 Pa泄漏時誤差為 1.6 Pa,但實際誤差可能受環(huán)境溫度、振動或傳感器噪聲影響而略微放大。
2. 測試動態(tài)過程的影響
差壓法的本質(zhì):
差壓型氣密儀通過監(jiān)測壓力衰減速率(而非靜態(tài)壓差)計算泄漏量。實際泄漏量 60 Pa 可能對應(yīng)一個 緩慢的衰減過程,而非瞬間壓差。數(shù)據(jù)濾波與采樣頻率:
儀器可能內(nèi)置數(shù)據(jù)濾波算法(如移動平均、低通濾波),平滑了短期波動,使最終讀數(shù)更穩(wěn)定,削弱了理論誤差的影響。
3. 測試條件與環(huán)境因素
溫度補償與穩(wěn)定性:
第二臺儀器可能針對大壓差場景優(yōu)化了溫度補償算法,在 100 kPa 測試壓力 下更穩(wěn)定,減少了環(huán)境溫度變化對測量的干擾。
第一臺儀器雖量程適配,但可能在高壓環(huán)境下(100 kPa)因傳感器線性度問題引入額外誤差。產(chǎn)品體積與壓力衰減速率:
被測產(chǎn)品體積僅 20 mL,泄漏量 60 Pa 對應(yīng)的實際泄漏速率較小,可能使兩臺儀器的動態(tài)誤差差異被壓縮。公式:泄漏速率 =Δ ? / Q=ΔP?V/t(需結(jié)合具體測試時間 t),若測試時間足夠長,小泄漏速率的累積誤差可能被平均化。
4. 標稱精度與真實性能的差異
廠商規(guī)格的保守性:
第二臺儀器的 0.4% FS 可能是最壞情況下的標稱值,實際典型誤差可能更低(例如 ±0.2% FS = ±70 Pa)。若實際泄漏量60 Pa接近其低量程段優(yōu)化區(qū)間,誤差可能進一步降低至可接受范圍。校準與零點修正:
實際測試前,儀器可能通過自動零點校準減少了系統(tǒng)誤差,尤其是第二臺儀器在低量程段的零點漂移可能被有效抑制。
實際精度優(yōu)化與非線性誤差
第二臺儀器的低量程性能:
標稱精度為 0.4% FS(±140 Pa),但實際誤差可能在小量程段(如<1% FS)顯著優(yōu)于標稱值。廠商可能對低端量程進行校準優(yōu)化,實際誤差在60 Pa時可能僅為 ±20~30 Pa(接近量程的0.06%~0.08%),而非理論上的±140 Pa。第一臺儀器的環(huán)境敏感性:
雖然其理論誤差僅1.6 Pa(1%×60 +1 Pa),但在100 kPa測試壓力下,傳感器可能因高壓環(huán)境引入額外非線性誤差(如溫漂或應(yīng)力干擾),實際誤差可能擴大至 ±3~5 Pa,縮小與第二臺儀器的差距。
5. 泄漏量的波動性與測試重復性
校準與數(shù)據(jù)濾波
自動零點校準:
測試前儀器可能執(zhí)行零點校準,消除系統(tǒng)偏移誤差。第二臺儀器的零點穩(wěn)定性可能更優(yōu)(尤其是針對高壓環(huán)境設(shè)計),進一步減少低泄漏量時的實際誤差。數(shù)據(jù)平滑算法:
儀器內(nèi)置的濾波算法(如移動平均、低通濾波)抑制短期波動,使最終輸出值更穩(wěn)定。第二臺儀器的高分辨率(0.07 Pa)結(jié)合濾波后,動態(tài)精度可能接近第一臺的標稱值。