GB/T 40336-2021 无损检测 泄漏检测 气体参考漏孔的校准.pdf

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GB/T 40336-2021 无损检测 泄漏检测 气体参考漏孔的校准.pdf

对于漏率天到不能使用方法C校准的漏孔,可来用经校准的容器在水下收集逸出的气体进行 校准。 应采用经校准的量筒、秒表、环境温度和水温测量设备、大气压力传感器。 通道型漏孔通常不含示踪气体气室,使用单独的示踪气体气源进行校准,

7.2.3漏孔和仪器的准备

量简内充满水(见图7)。水温应与环境温度同。孔与气源连接,气流通过软管导入量筒。应 记录气体充满一定体积的时间。 如漏孔的入口压力较低(<50kPa),校准开始时应考虑平均静水压力。静水压力通过未知漏孔流 出的气体取代量筒内的水测量。当量筒内的水排出至预期测量体积的一半时SY/T 6150.2-2018 钢质管道封堵技术规范 第2部分:挡板一囊式封堵.pdf,应关闭气源阀门。压力 平衡后,漏孔人口的压力计指示大气压力与未知漏孔平均排气压力的差值。该差值与大气压力之和即 漏孔的出口压力 Pat.ou,应用于公式(7)的计算。

此外,还应满足方法C的准备要求。

按下列步骤进行测量: a)压力传感器应直接放置在参考漏孔的人口(见图8); b)应向大气排气,调节参考漏孔的人口压力; c)水温和环境温度应相同,温差应不超过士1K; d)量筒应完全充满水; e 软管应插入量筒内,并应记录量筒内收集一定体积气体的时间(见图9); 重复步骤b)至e)至少三次。测量重复性应在士2%之内

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图8方法D测量装置:测量的开始状态

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7.2.5方法D的计算

图9方法D测量装置:测量的结束状态

7.2.6测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响: 测试时间; 一测试体积; 一大气压力; 一水温; 一环境温度; 一蒸汽压; 一测试压力;

气体在液体中的溶解度。 不确定度按通用导则(见参考文献[17)评定

7.3流量计校准(方法E)

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7.3.3漏孔和仪器的准备

参考漏孔应直接连接至流量计入口。压力传感器应靠近参考漏孔入口。 还应满足方法C的准备要求

按下列步骤进行测量: a)压力传感器应直接连接至参考漏孔人口; b)参考漏孔应直接安装在流量计人口; c)应记录一定体积的气体通过流量计的时间; d)测量的气体体积宜大于1.5倍参考漏孔的标称体积; e)重复步骤c)至少三次。测量重复性宜在士2%以内。

7.3.5方法E的计算

7.3.6测量不确定度影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响: 测试时间; 测试体积; 大气压力; 环境温度; 测试压力; 流量计的内部流阻; 流量计的不确定度。 不确定度按通用导则(见参考文献[17)评定,

7.4.2漏孔和仪器的准备

采用任意校准方法,首先应确定测试容器的准确体积。可采用下列两种方法! 测试容器连接已知体积的容器; 测试容器注入已知体积的气体。

连接测试容器与已知体积容器的阀门宜无自身容积。应考虑由阀门产生的体积变化。体积测量 时,连接校准漏孔的阀门应保持打开,以确保漏孔和阀门之间的净容积包括在内。体积测量时,校准漏 孔宜无气体流出。 体积测量应进行3次,测量结果应用于测量不确定度的计算。 真空容器体积测量时,容器表面的气体脱附导致压力上升。校准前,应确定气体脱附产生的影响 并从结果中去除。 系统应采取绝热措施,防止剧烈的环境温度变化。 确保测试容器自身无泄温

7.4.2.2测试容器的体积测量(连接已知体积的

已知体积为V2、压力为P2的气体,通过阀门(阀门无自身容积)连接至未知体积为V1、压力为p1 的测试容器。打开阀门后,整个系统压力为力3、体积为V3。 应保证整个系统的密封性,见图10

测试容器体积V.按公式(9)计算:

式中: V,—未知体积,单位为立方米(m"); V2——已知的气体体积,单位为立方米(m"); p2——已知体积气体的压力,单位为帕斯卡(Pa); p3——阀门打开后的压力,单位为帕斯卡(Pa); 未知体积的压力,单位为帕斯卡(Pa)。

式中: V,—未知体积,单位为立方米(m"); V2——已知的气体体积,单位为立方米(m"); p2——已知体积气体的压力,单位为帕斯卡(Pa); p3——阀门打开后的压力,单位为帕斯卡(Pa); 力未知体积的压力,单位为帕斯卡(Pa)

图10方法F:测试容器与已知体积容器的连接

V() V, p3=p1

7.4.2.3测试容器的体积测量(注入已知体积气体)

测试容器的体积能通过连接阀门向未知体积V,注入已知体积为V²的气体确定。通过注人体 2的气体,测试容器内的压力从力,升至力3,见图11。

测试容器的体积V.按公式(10)计算:

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式中: Q 名义漏率,单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m/s); p 测试期间容器压力变化,单位为帕斯卡(Pa): V 测试容器的体积,单位为立方米(m"); ? 测试时间,单位为秒(s); 7test 测试条件下的气体黏度,单位为帕斯卡秒(Pa·s); 7ref 参考条件下的气体黏度,单位为帕斯卡秒(Pa·s); pref.in 漏孔人口的参考压力,单位为帕斯卡(Pa); pref.out 漏孔出口的参考压力,单位为帕斯卡(Pa); P test,in 漏孔人口的测试压力,单位为帕斯卡(Pa); P test,out 漏孔出口的测试压力,单位为帕斯卡(Pa); T ref 参考温度,单位为开尔文(K); T 测试温度,单位为开尔文(K)

7.4.4真空容器的特殊作

如果容器处于真空状态,内表面可能产生气体脱附。气体脱附影响测试结果,校准前,应确定脱附 气体量。 测试容器抽真空至初始真空压力(出口为真空,绝对压力低于1mbar),以获取气体脱附速率。等 待预计的测试时间(不连接待校准漏孔)并测量该过程中的压力上升。该时间段内的压力上升由表面气 体脱附引起,见图12。 确保整个系统的密封性,还应通过实验确保气体脱附的重复性

图12方法F,气体脱附导致的压力上升

则试容器体积确定后,测试系统应设查为初始获态,得校准调孔应连接至测试容器。 未知漏孔泄漏导致体积为V的测试容器压力上升。未知漏孔的漏率由体积为V,的测试容 正气体脱附影响后的压力上升计算,见图13。

标引序号说明: 气体脱附和泄漏导致的压力上升; 2——气体脱附导致的压力上升; 一 总压力,单位为帕斯卡(Pa); 测量时间,单位为秒(s)。

7.4.4.2真空容器测口

图13方法F,气体脱附和泄漏导致的压力上升

应选取合适的测试时间、测试容器和压力传感器,以确保测量过程中容器内的压力上升低于待校准 漏孔人口压力的1%。否则,未知漏孔的出口压力对漏率的影响较大。 如校准不含气室的漏孔,漏孔入口应采用经校准的压力计,以确保该处有准确的压力。评定未知漏 孔漏率的不确定度时,应考虑压力计的不确定度

7.4.5方法F的计算

未知漏率按公式(12)计算:

QN 名义漏率,单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m"/s); 力 测试期间容器压力变化,单位为帕斯卡(Pa); △pdes 测试期间容器内气体脱附导致的压力变化,单位为帕斯卡(P V1 测试容器的体积,单位为立方米(m); t 测试时间,单位为秒(s); 7ref 参考条件下的气体黏度,单位为帕斯卡秒(Pa·s); 7test 测试条件下的气体黏度,单位为帕斯卡秒(Pa·s); Pref.in 漏孔人口的参考压力,单位为帕斯卡(Pa); Pref.out 漏孔出口的参考压力,单位为帕斯卡(Pa); Ptest.in 漏孔人口的测试压力,单位为帕斯卡(Pa); Ptest,out 漏孔出口的测试压力,单位为帕斯卡(Pa); Tref 参考温度,单位为开尔文(K); T 测试温度,单位为开尔文(K)

7.4.6测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响:

Ptest,out XTre (12) / test P test,inP test,out P ref,out X Tteas

测试时间; 测试体积; 环境温度; 参考漏孔的测试压力; 未知漏孔处压力传感器的不确定度; 测试容器内传感器的不确定度; 气体脱附导致的压力变化。 不确定度按通用导则(见参考文献[1])评定。 为计算测试容器体积的不确定度,应考虑所有、特别是阀门之间的净容积

7.5恒压体积变化校准(方法G)

系统的建立见图14。法兰连接待校准漏孔,两个阀门向大气排气。薄膜压力计用于测量压差 体积变化△V由经校准并连有活塞的驱动装置产生。校准容器与活塞密封。

7.5.2漏孔和仪器的准备

图14PAV校准系统示意图

系统采取绝热措施,防止剧烈的环境温度变化。校准前,未知漏孔应与校准系统所在房间的环境温 度达到平衡。

当漏孔连接至系统并关闭阀门,校准容器内的压力开始上升。当压差超过某一水平时,活塞产生

化△V。体积增加导致压力降至零压差以下,因漏孔气体流出,压力再次上升。当压力达到原水 本积再次增加。体积增加的次数重复至少20次。应记录压力数据,见图15。

图15校准过程中压差随时间变化的示意图

体积变化△V用下列两种方式产生: 一压缩经校准并带有线性装置的波纹管; 一活塞推进经校准并带有线性装置的气缸。 两种情况下,装置应有20个连续的等体积变化△V。 参考压力力。应采用经校准的压力计测量,该压力通常接近大气压力。 时间间隔△t应根据20次零压差交替的时间间隔的平均值确定。时间间隔的离散性主要取决于压 差计的不确定度,

7.5.4方法G的计算

校准温度下,应使用下列四个参数确定漏率: 参考压力力。(绝对压力); 体积变化△V; 时间间隔△t; 漏率测量时的温度。 未知漏率β按公式(13)计算:

式中: △V——周期性体积变化,单位为立方米(m); △t时间间隔,单位为秒(s);

式中: △V—周期性体积变化,单位为立方米(m"); △t时间间隔,单位为秒(s);

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7.5.4.2测量不确定度的影响因素

随机不确定度不能计算,应通过不同仪表读数的离散性统计分析(重复性分析)确定,或更简单地通 过系统性影响尽可能保持恒定的部分结果估算。 重复性分析的结果是测量结果的一个样本,典型的测量结果为正态分布。根据标准不确定度计算 方法,不确定度由漏率结果的标准偏差S。确定。 测量不确定度主要受下列因素影响: 测试时间; 测试体积(活塞和线性装置的不确定度); 环境温度; 测试压力(压差传感器的不确定度,参考压力的稳定性)。 不确定度按通用导则(见参考文献17)评定

通道型漏孔(毛细管型漏孔)中的气流受黏度影响,黏度受压力影响。因此,计算测量不确定度时应 考惠该影响。 不能定量测量的影响: 测量开始前从手部传到仪器设备上的热量; 一蒸发导致测试容器表面降温(方法D); 一膨胀制冷; 流量计的流阻(流量计的压力损失)。 宜采用适当的方法使已知的影响最小化,对产生的不确定度进行实际评价,并加人测量不确定度的 计算中。

参考漏孔的校准报告应包含以下信息: 漏孔类型(渗透型或通道型); 示踪气体类型; 测量的漏率(单位:Pa·m/s、mbar·L/s或Std·cm"/min); 有效测量漏率的出口及人口压力; 名义漏率(1000mbar,20C,漏率单位:Pa·m²/s、mbar·L/s或Std·cm*/min); 测量不确定度(计算结果); 测量不确定度的计算公式; 漏率的温度系数(%/K); 校准温度; 预期的漏率衰减[如有示踪气体气室,气体消耗(%/年),见附录A]; 测量设备(包括该设备规定的公差/不确定度); 校准日期;

参考漏孔的校准报告应包含以下信息: 漏孔类型(渗透型或通道型); 示踪气体类型; 测量的漏率(单位:Pa·m/s、mbar·L/s或Std·cm"/min); 有效测量漏率的出口及人口压力; 名义漏率(1000mbar,20C,漏率单位:Pa·m²/s、mbar·L/s或Std·cm*/min); 测量不确定度(计算结果); 测量不确定度的计算公式; 漏率的温度系数(%/K); 校准温度; 预期的漏率衰减[如有示踪气体气室,气体消耗(%/年),见附录A]; 测量设备(包括该设备规定的公差/不确定度); 校准日期:

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校准方法(A、As、B、Bs、C、D、E、F或G); 参考漏孔的唯一标识; 测试人员签名; 校准场所的名称和地址; 检漏仪相关信息。

校准方法(A、As、B、Bs、C、D、E、F或G); 参考漏孔的唯一标识; 测试人员签名; 校准场所的名称和地址; 检漏仪相关信息。

参考漏孔的标签应包含第9章的所有信息。宜说明操作和储存温度范围,以确保漏孔的正确操作。 如不能将所有信息直接标注在参考漏孔上,则应附带有清晰标识的证书,

为防止由玻璃或石英制成的漏孔元件损坏,经校准的漏孔应谨慎操作。如怀疑漏孔有损坏,应再 以修正漏率。参考漏孔应使用干燥洁净的气体

11.2渗透型漏孔(通常含气室)

对于漏率通常非常小的渗透型漏孔,在储存期间应保持漏孔前端所有的阀门打开,以防止阀门前 容积或阀门弹性密封件内的氢气累积

11.3通道型漏孔(通常不含气室)

通道型痛扎应循存在无粉生 礼出 不能避免因长时间储存导致的示 颗粒和水汽,

漏孔气室见图A.1,使用下列变量符号: pamb——出口示踪气体分压; Qx漏率; Qx.。—t=0时的漏率; px.。——t=0时的示踪气体人口分压; t V 一气室体积。

标引序号说明: 一示踪气流,Qx; 2——漏孔流导,C; 3 体积V、示踪气体分压x的气室。

标引序号说明: 示踪气流,Qx 一漏孔流导,C; 体积V、示踪气

某中心渔港陆域二期道路工程冬季施工方案Qx通常按公式(A.1)计算:

附录A (资料性) 气室中示踪气体损耗导致漏率下降的计算

示踪气体损耗计算相关

Qx能分解为两个函数,C和f[px(t),Pmb]。C表示与时间无关的参数(几何形状、材料 「px(t),Pamb】表示与进出口压力的相关性。pmb表示示踪气体流动时的大气压力。

Qx=Cf(px,pmb)

公式(A.2)代入公式(A.1),得到一个新公式,该公式的结果表明Qx与时间的相关性。为得到 降的第一个趋势,Qx对t在t二0时刻的一阶导数是一个较好的近似值。 f[px(t),Pmb]与时间的关系,可表达为以下情况之一: a)渗透型漏孔(分子流):f[px(t),Psmb]=px一pamb

流人真空时杭州市夙愿园林景观工程施工组织设计范例,公式(A.3)简化为公式(A.4)

流人真空时,公式(A.5)简化为公式(A.6):

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