保壓測試怎麼做?用數位壓力錶找出微漏的步驟與判讀

前言:為什麼同一個「壓降 0.02 bar」,有時是洩漏、有時不是?

保壓測試(也稱為壓力衰減測試或洩漏測試)是工廠裡最常見、也最容易被低估的一種檢測。管路、壓力容器、閥組、氣動模組、熱交換器、醫療或半導體設備的氣路,出貨或維修後,幾乎都要做一次保壓。做法看起來很簡單:加壓、關閥、等一段時間、看壓力掉了多少。但實際執行時,最常見的爭議也恰恰出在這裡:同一個系統,上午測合格,下午測不合格;同一個壓降數字,有人說是洩漏,有人說是溫度。

會有這樣的爭議,是因為「壓力下降」並不只有洩漏這一個原因。氣體剛加壓時被壓縮而升溫,之後慢慢降溫回到室溫,壓力會跟著下降;軟管與橡膠密封件在壓力下緩慢鬆弛,系統容積微微增加,壓力也會降;液體系統裡殘留的氣泡,會隨壓力改變而溶解或收縮;甚至錶本身的零點漂移,也會讓讀值看起來在動。真正的洩漏,只是這些原因當中的一種,而且往往是最小的那一個。

因此,一次可信的保壓測試,需要的不只是一支準確的錶,而是一整套做法:測試前先讓溫度與機械狀態穩定、用足夠細的解析度與足夠密的取樣記錄壓力、再用曲線的形狀而不是單點數字來判讀。這篇文章會從原理出發,說明洩漏率如何從壓降換算、測試前該做哪些準備、操作步驟、不同曲線形狀代表什麼、溫度造成的假洩漏如何估算,以及保壓測試對數位壓力錶的規格要求。

需要先說明適用範圍:本文討論的是以壓降法進行的一般工業保壓與微漏判斷,目的是幫助現場人員做出合理的判讀。如果你的產品或設備有明確的洩漏測試規範(例如特定的洩漏率上限、測試壓力、保壓時間),請以該規範為準;高靈敏度的氦質譜檢漏等方法,則不在本文範圍。文中所有算例的數字,都是為了示範算式而設定的假設情境,不代表任何實際案例;昶特各型號的規格,請以官網型號頁與原廠規格書為準。

如果你對數位壓力錶的精度、解析度與溫度影響還不熟悉,建議先閱讀同系列的±0.05%F.S. 是什麼意思?高精度數位壓力錶規格表的 3 個陷阱,其中「演練 3」已經用一個簡短的例子說明了溫度如何造成假洩漏,本文會把它完整展開。

第 1 章:保壓測試的原理與洩漏率換算

保壓測試的物理邏輯其實很單純:一個完全不漏的密閉系統,在溫度與容積都不變的條件下,壓力應該維持不變。壓力若下降,代表有氣體(或液體)離開了這個系統。但現實中的測試,「溫度與容積都不變」這個前提,很少完全成立,因此要先弄清楚,壓降可能來自哪些原因。

1-1 壓力下降的六個原因

表 1:保壓測試中壓力下降的六個常見原因(整理自實務經驗)

表 1 的重點在於,只有第一項是你真正想找的,其餘五項都是「干擾」。保壓測試的功夫,就在於把這五項干擾壓到足夠小,或是把它們從數據中分離出來。後面幾章會依序處理:第 2 章處理溫度與容積變化的前置準備,第 4 章用曲線形狀分辨各種原因,第 5 章量化溫度的影響。

1-2 從壓降換算洩漏率

很多保壓規格只寫「某分鐘內壓降不超過多少」,但這個數字背後對應的洩漏率,會隨著被測系統的容積而不同。在溫度與容積固定的前提下,可以用下面的簡單算式,把壓降換算成洩漏率:

以一個假設的例子示範:被測系統容積 2 L(0.002 m³),判定標準是 10 分鐘(600 秒)內壓降不超過 0.02 bar(2,000 Pa)。若剛好壓降 0.02 bar,洩漏率為:

同樣的判定標準「10 分鐘壓降 0.02 bar」,套用在不同容積的系統上,代表的洩漏率截然不同。下表列出容積從 0.5 L 到 50 L 的對照:

表 2:同樣「10 分鐘壓降 0.02 bar」,不同容積對應的洩漏率(算式計算結果,假設情境)

表 2 揭露了一個常被忽略的事實:容積越大,同樣的壓降容許值,等於容許越大的洩漏率。因此,若要對大容積系統做嚴格的洩漏判定,單靠「壓降不超過某值」的標準並不夠嚴格,必須搭配更小的壓降門檻、更長的保壓時間,或是直接以洩漏率來訂定規格。反過來,小容積系統對洩漏非常敏感,微小的洩漏就會造成明顯的壓降,這也是為什麼小容積的設備(例如感測器模組、小型閥組)通常可以用較短的時間完成保壓。

1-3 偵測極限:你的錶「看得見」多小的洩漏?

反過來,也可以估算在特定的容積、解析度與觀察時間下,壓降法最小能偵測到的洩漏率。假設顯示解析度為 0.002 bar(200 Pa),觀察時間 600 秒,把解析度當成可辨識的最小壓降,代入同一個算式:

表 3:解析度 0.002 bar、觀察 600 秒時,各容積的壓降法偵測下限(算式計算結果;實際偵測極限還受溫度雜訊與讀值穩定度限制,通常比表列更差)

這張表有三個啟示。第一,容積增加 5 倍,偵測下限也大約差 5 倍,所以大容積系統要找出微漏,需要更細的解析度或更長的時間。第二,表 3 是理想情況,實際上溫度雜訊與讀值跳動會讓可辨識的壓降遠大於一個解析度單位,所以實際偵測下限通常比表列更差。第三,延長觀察時間是提高靈敏度最直接的辦法,但前提是溫度已經穩定,否則時間拉長反而會累積更多的溫度漂移。

圖說:ATLANTIS DPG-X3.0 系列數位壓力錶 — 官網描述適用於微小壓力或壓差量測與設備配套的場合,是否適合特定的保壓測試,請依第 6 章的規格檢查欄位確認

1-4 氣體與液體保壓的差異

最後要區分兩種常見的保壓介質。氣體保壓,氣體可壓縮、儲能大,溫度對壓力的影響明顯(前述每 °C 約 0.024 bar 的量級),但氣體容易穩定,不需要排氣,洩漏的靈敏度也相對較高(氣體分子小,容易穿過微小縫隙)。液體(多半是水)保壓,液體幾乎不可壓縮,只要有極少量洩漏,壓力就會下降得很快,因此液壓保壓對微漏的反應非常靈敏;但液體的熱膨脹在密閉容積內會造成很大的壓力變化,殘留氣泡又像一個彈簧,讓壓力的行為變得複雜。因此液壓保壓必須特別注意排氣與溫度。

也因為這兩種介質的行為差異大,同一個系統,用氣體測與用水測,得到的壓降數字與判定標準,不能直接互換。如果你的測試規範同時涵蓋兩種介質,應該分別建立各自的判定準則與測試程序。

第 2 章:測試前準備:溫度穩定、排氣與系統檢查

保壓測試的品質,有一大半取決於測試前的準備。如果準備不足,即使用了再準的錶,量出來的數據也只是在記錄溫度的變化。這一章整理出測試前最重要的準備事項,依序是溫度穩定、排氣與預壓、系統與接頭檢查,以及錶的安裝與設定。

2-1 溫度穩定:先等,再測

對氣體保壓來說,溫度是最大的干擾來源。氣體在充氣的過程中,會因為被壓縮與氣流摩擦而升溫,之後透過容器壁慢慢與環境交換熱量,溫度逐漸回到室溫,壓力也跟著緩慢下降。這個過程可以近似為一個指數衰減:壓降的幅度隨時間以固定的時間常數 τ 衰減。

下表用一組假設值示範:假設剛加壓時的熱壓降幅度 A 為 0.1 bar,熱時間常數 τ 為 3 分鐘,觀察時間 T 為 10 分鐘。你可以看到,等待時間(t0)不同,測試窗口內殘留的熱壓降差別非常大。

表 4:等待時間對殘留熱壓降的影響(A = 0.1 bar、τ = 3 分鐘為假設值,僅說明算式;實際的 A 與 τ 必須由現場實測決定)

表 4 的啟示是:等待約 3 到 5 個時間常數之後,熱效應才會小到可以忽略。但真實系統的 A 與 τ 都不知道,而且會隨容積、容器材質、環境與充氣速度而變,因此不能用固定的經驗時間,而是要靠觀察:加壓後持續記錄壓力,等到壓降曲線的斜率明顯變平,再開始正式計時。更好的做法,是先用一個確定不漏的基準件(盲板封閉的相同容積,或確認良好的樣品),在同樣條件下量一次,得到這套系統的熱行為,之後正式測試就可以用它來判斷等待時間,甚至從數據中扣除。

降低溫度干擾,還有幾個實用的做法:

• 緩慢充氣:充氣越快,氣體升溫越多,穩定時間越長。
• 讓氣源與環境同溫:剛從空壓機出來的熱氣,或剛從冷庫取出的氣瓶,都會增加溫度變化,建議先在測試環境中靜置,或在氣路上加長管路讓氣體預先散熱。
• 避免環境擾動:測試位置遠離冷氣出風口、陽光直射與熱源,避免門窗開關造成氣流。
• 溫度記錄:同時記錄環境溫度與可能的話記錄被測件表面溫度,才能在事後分析時判斷溫度的貢獻。

2-2 排氣與預壓(液壓保壓)

液壓保壓的前置準備,重點在排氣。管路或容器內殘留的氣泡,在加壓時會被壓縮,壓力停止升高之後又會緩慢溶解於液體,造成持續的壓降,看起來就像洩漏。排氣的做法,是在系統最高點設置排氣閥,從低處進水、高處排氣,直到排出的液體沒有氣泡為止,再進行加壓。

預壓也是常見的做法:先把系統加壓到測試壓力,停留一段時間後洩壓,讓軟管、密封件與容器完成第一次的形變與鬆弛,再正式重新加壓測試。預壓之後,容積變化造成的壓降通常會明顯變小。需要注意的是,預壓的壓力與停留時間,應該寫入程序書並維持一致,以免不同批次的測試條件不同。

2-3 系統與接頭檢查

在正式保壓之前,先確認被測系統與測試設備沒有明顯的問題,可以省去很多重測的麻煩。

表 5:保壓測試前的系統檢查清單(整理自實務經驗)

2-4 錶的安裝與設定

錶本身的安裝位置與設定,也會影響測試結果。幾個重點:

• 安裝位置:錶應該安裝在隔離閥的下游,也就是和被測件連通的一側,這樣錶看到的才是被測件的壓力。錶與被測件之間的管路越短越好,以免增加無謂的容積,也避免管路本身成為洩漏點。
• 避免熱源與日照:錶本身也有溫度影響,應該避免直接受陽光、熱風或冷風影響。
• 設定固定:單位、阻尼、記錄間隔等設定,在同一批測試中應該保持一致,並在記錄中註明。阻尼設得太大,會讓讀值落後於實際壓力的變化;設得太小,讀值跳動會增加判讀困難。
• 開機預熱:數位錶依規格書的建議預熱後再使用,不要一開機就開始記錄。
• 記錄間隔:間隔要足夠密,才能看出曲線形狀,但也不要密到資料量爆炸。一般的原則是,在觀察時間內至少取得數十個資料點,以便擬合斜率。

關於記錄間隔與資料量,可以用簡單的算式估算:資料點數 = 記錄時間 ÷ 記錄間隔。例如記錄 10 分鐘(600 秒),間隔 1 秒就有 600 點,間隔 10 秒有 60 點,間隔 30 秒只有 20 點。若測試時間更長,例如過夜記錄 12 小時,間隔 10 秒會有 4,320 點,間隔 60 秒則是 720 點。選擇間隔時,要在曲線細節與資料量之間取得平衡,並確認錶或記錄設備的記憶容量足夠。

第 3 章:保壓測試的操作步驟

準備工作完成之後,就可以進入正式的保壓測試。以下是一個通用的操作流程,適用於大多數氣體保壓場合;液壓保壓的差異,主要在排氣與預壓,已在前一章說明。實際執行時,請依貴廠的程序書、被測件的規範與客戶要求調整。

3-1 標準操作步驟

1. 登錄基本資料:記錄被測件編號、容積(估算或量測)、測試介質、測試壓力、容許壓降與保壓時間;記錄錶的編號、量程、解析度、記錄間隔;記錄環境溫度與日期、人員。
2. 連接與檢查:將被測件、壓力源、隔離閥與錶連接好,依第 2 章的清單完成系統檢查,確認零點。
3. 啟動記錄:開始記錄壓力,從加壓前就開始,這樣能保留完整的曲線,包含充氣與穩定階段。
4. 緩慢加壓:以穩定、緩慢的速度加壓到測試壓力,避免超過目標壓力再洩壓回來(超壓再洩壓會讓氣體溫度出現相反方向的變化,延長穩定時間)。
5. 關閉壓力源:到達測試壓力後,關閉隔離閥,把被測件與壓力源隔開。從這一刻起,壓力不再有外部補充。
6. 穩定等待:持續記錄壓力,觀察壓降曲線,等待熱效應與機械鬆弛衰減,直到斜率變平穩或達到程序書規定的等待時間。這是最容易被縮短、也最影響結果的步驟。
7. 正式計時:穩定之後,記錄起始壓力與時間,同時記錄環境溫度。若使用軟體或記錄功能,在曲線上標記起點。
8. 保壓觀察:在規定的保壓時間內持續記錄壓力,不要觸碰被測件與管路,避免人為擾動造成溫度或機械變化。
9. 讀取終點:時間到,記錄終點壓力與環境溫度。
10. 計算與判定:依判定方式(終點壓降或後段斜率),計算壓降或洩漏率,與容許值比較,依第 4 章判讀曲線形狀。
11. 洩壓與復位:緩慢洩壓,洩壓後再次記錄錶的零點,與測試前比較。
12. 歸檔:保存曲線、數據與設定,貼上測試結果標籤,必要時留存照片。

3-2 判定準則要事先寫清楚

保壓測試最容易出現爭議的地方,是判定準則沒有事先定義。因此,在測試開始之前,至少要把下面幾項寫進程序書或測試規格:

表 6:保壓測試判定準則需要事先定義的項目(整理自實務經驗)

3-3 兩種判定方式:終點壓降法與後段斜率法

最簡單的判定方式,是比較起點與終點的壓力,算出壓降,與容許值比較,這是終點壓降法。它的優點是簡單直觀,但缺點是容易受到單點讀值跳動與殘留溫度效應的影響。更穩健的做法,是用後段斜率法:取穩定之後的一段數據,對時間做線性回歸,得到壓力隨時間的斜率,再乘以保壓時間,得到預估壓降。回歸利用了多個資料點,可以平均掉雜訊,結果也比較穩定。

下面用一組假設的穩定後數據示範:取 5 個資料點,時間為 0、2、4、6、8 分鐘,壓力分別為 6.000、5.996、5.993、5.989、5.986 bar。

如果判定標準是 10 分鐘壓降不超過 0.02 bar,這組假設數據的預估壓降 0.0175 bar 雖然通過,但餘裕很小,應該被視為臨界,建議複測或延長觀察時間。這個例子也說明,為什麼錶的解析度必須足夠細:這組數據的最小變化是 0.001 bar,若解析度只有 0.01 bar,整組資料幾乎無法擬合出有意義的斜率。

表 7:三種保壓判定方式的比較(整理自實務經驗)

3-4 記錄表欄位

一份可追溯的保壓記錄,至少要包含下面幾個欄位,缺一不可:

• 基本資訊:被測件編號、容積、介質、測試日期、人員、環境溫度與濕度。
• 設備資訊:錶的編號、型號、量程、解析度、校正有效期、記錄間隔與阻尼設定。
• 測試條件:測試壓力、預壓設定、穩定等待時間、保壓時間。
• 數據:起點壓力、終點壓力、壓降、預估洩漏率、曲線檔案名稱。
• 判定:判定方式、容許值、結果(合格、臨界、不合格)、複測記錄。
• 備註:異常事件(如壓力突降、環境變化、接頭重新鎖緊)與處理方式。

第 4 章:壓降曲線怎麼判讀

保壓測試最大的資訊量,不在起點與終點兩個數字,而在中間那條曲線。同樣是「10 分鐘壓降 0.02 bar」,曲線形狀不同,代表的原因可能完全相反:前段快速下降、後段趨平,多半是溫度;從頭到尾斜率不變,多半是洩漏;突然掉一階,多半是某個瞬間事件。這一章整理常見的曲線類型與判讀方式。

4-1 四種基本曲線

圖 1 把四種典型的曲線畫在同一張圖上。金色曲線只有熱效應:前幾分鐘快速下降,之後逐漸趨平,最終壓降停在一個固定值,這種曲線代表系統沒有洩漏,壓降完全來自氣體降溫。白色曲線是熱效應加上微漏:前段看起來和金色曲線一樣,但後段並不會變平,而是以固定斜率持續下降,這是保壓測試最需要抓出來的情況。紅色曲線是較大的洩漏,從一開始就是明顯的直線。藍色虛線則是階梯突降,壓力平穩了一段時間後突然掉一階,之後又維持平穩。

表 8:常見壓降曲線的形狀與判讀(整理自實務經驗)

4-2 熱效應與洩漏疊加時,怎麼分開?

真實測試最常遇到的,是熱效應與洩漏同時存在。這時曲線前段由熱效應主導,後段由洩漏主導。分離的方法有三種,依難度從簡單到嚴謹:

1. 等到熱效應衰減完畢:只取後段斜率。這最簡單,但需要等待較長的時間,且前提是能辨識「衰減完畢」的時間點。判斷方法是把後段分成前後兩半,分別計算斜率,如果兩個斜率相近,代表熱效應已衰減;如果前半的斜率明顯較大,代表還在衰減。
2. 基準件對照:用同容積、確定不漏的基準件,在相同條件下測一次,得到純熱效應曲線,再把待測件的曲線減掉基準件的曲線。剩下的就是洩漏造成的壓降。
3. 指數擬合:對前段資料擬合指數衰減加直線,直接求出洩漏斜率。這在有記錄功能與簡單分析工具時可行,但需要足夠長且密的資料。

用上一章的假設數據做一個示範:假設 6 分鐘後的每分鐘斜率前半段為 −0.0020 bar/分鐘,後半段為 −0.0018 bar/分鐘。兩者差距約 10%,說明熱效應大致衰減完畢,可以採用後段斜率;若前半段是 −0.0050、後半段是 −0.0018,則前半段仍有明顯熱效應,不能用整段平均。

4-3 看不到曲線時的簡易替代

如果手邊的設備沒有記錄功能,只能定時讀值,也可以用手動記錄曲線:每 30 秒或 1 分鐘讀取一次壓力,填入記錄表,事後再畫圖或算斜率。雖然取樣較疏,但只要能看出曲線的趨勢(先降後平或持續下降),就能做出比單看終點更好的判斷。自動記錄的好處是取樣更密、不會漏掉短暫的突降事件,也避免人為讀值的誤差。

第 5 章:溫度造成的假洩漏與修正

氣體保壓裡,溫度是最常見的誤判來源。把被測系統當成一個容積固定的密閉容器,理想氣體的壓力與絕對溫度成正比。因此只要氣體溫度改變一點點,壓力就會跟著改變,而且壓力越高,影響越大。

5-1 每 1 K 對應多少壓力變化?

下表以 20°C 為基準,列出不同表壓下每 1 K 的壓力變化,以及若容許壓降為 0.02 bar,可以容忍的氣體溫度變化。這是理想氣體與容積固定的近似,真實系統會因為管壁的熱容量而有所不同,但量級可以參考。

表 9:不同測試壓力下,氣體溫度變化 1 K 造成的壓力變化(理想氣體近似計算,基準 20°C)

換句話說,在 10 bar 的測試壓力下,只要氣體溫度變化約 0.5°C,壓力就會變化 0.02 bar,正好等於一個常見的判定門檻。這也是為什麼,在一個沒有溫度控制的廠房裡,下午冷氣開啟、陽光移動或門窗開關,就足以讓同一件產品的保壓結果在合格與不合格之間擺盪。

5-2 一個示範:0.3 K 的溫度漂移

假設測試壓力 6 bar(表壓),保壓期間環境溫度緩慢下降 0.3 K(例如冷氣出風),系統氣體溫度跟著降低:

如果判定標準是 10 分鐘壓降 0.02 bar,這個假洩漏就佔去了標準的 36%。再加上熱效應殘留(例如表 4 中等待 6 分鐘的 0.013 bar),兩者加起來已接近 0.02 bar,尚未計入真正的洩漏。可見只看終點壓降,很容易把合格件判為不合格。

5-3 降低與修正溫度影響的做法

表 10:降低與修正溫度影響的做法比較(整理自實務經驗)

5-4 溫度補償的算式

若同時記錄了起點與終點的氣體溫度,可以用下面的算式把終點壓力折算到起點的溫度,再計算壓降:

假設起點絕對壓力 7.013 bar、溫度 293.15 K;終點絕對壓力 7.000 bar、溫度 292.85 K(降 0.3 K)。修正後終點壓力 = 7.000 × (293.15 ÷ 292.85) ≈ 7.0072 bar,修正後壓降 = 7.013 − 7.0072 ≈ 0.0058 bar,遠小於未修正的 0.013 bar。這個例子說明,溫度補償可以把數字大幅拉回,但前提是溫度量得準:氣體溫度很難直接測,而管壁或環境溫度會落後於氣體溫度,所以補償只能當輔助,不能取代穩定與基準件對照。

5-5 液壓保壓的溫度效應

液體溫度變化也會造成壓力變化,而且更劇烈:液體幾乎不可壓縮,在剛性的密閉容積內,水溫每變化 1 K,理論上壓力變化可達數 bar 的量級。實際系統的容器與管路並非完全剛性,加上可能有殘留氣泡,實際變化會小很多,但仍遠大於氣體。因此液壓保壓更要求環境與介質溫度的穩定,並且在加壓前讓液體與環境達到熱平衡。

第 6 章:保壓測試該選什麼樣的數位壓力錶

前面幾章反覆提到,保壓測試對錶的要求,和一般的壓力量測不太一樣。一般量測在乎的是「準不準」,也就是和真值的差距;保壓測試在乎的是「穩不穩、細不細」,也就是在一段時間內,讀值的變化能不能被可靠地看見。這一章整理選擇數位壓力錶時,和保壓測試最相關的規格項目。

6-1 保壓測試最重要的六個規格

表 11:保壓測試選擇數位壓力錶時的六個規格檢查項目(整理自實務經驗)

要特別強調「準確度」與「解析度」的差別。一支錶即使準確度是 ±0.1%F.S.,解析度也可能細到 0.001 bar,甚至更細。保壓測試用的是壓力的「變化」,在短時間內,錶的系統誤差(例如固定偏差)大多會在前後相減時抵消,真正影響結果的是解析度、短期穩定度與雜訊。這也是為什麼,用精度很高、解析度卻不足的錶做保壓,結果未必比一支解析度細、穩定度好的錶更好。詳細的精度判讀,可以參考同系列的±0.05%F.S. 是什麼意思?高精度數位壓力錶規格表的 3 個陷阱。

6-2 解析度怎麼決定?一個算例

假設要在 6 bar 測試壓力下,判定 10 分鐘壓降不超過 0.02 bar,並且希望能清楚看出壓降達到容許值的 10%,也就是 0.002 bar 的變化。那麼錶的最小解析度至少要達到 0.002 bar 或更細。如果選了解析度 0.01 bar 的錶,整個 0.02 bar 的容許壓降只有 2 個數位格,曲線會成階梯狀,斜率法無法使用,判定的不確定度也會相當大。

量程的選擇也會影響解析度。同樣是 5 位數顯示,量程 0 至 10 bar 的最小格大約是 0.001 bar,量程 0 至 100 bar 的最小格則約為 0.01 bar(實際視各型號規格而定)。因此,若測試壓力是 6 bar,選用量程 0 至 10 bar,比選用 0 至 100 bar 更能看出微小壓降。

6-3 昶特 ATLANTIS 數位壓力錶的定位

昶特 ATLANTIS 的數位壓力錶系列涵蓋多種定位。以下依官網的產品描述整理,具體的解析度、量程、記錄功能與穩定度規格,請以各型號頁與原廠規格書為準,下面表格中的規格欄位,留待依型號頁填入。

圖說:ATLANTIS DPG-X002 高精度數位壓力錶 — 官網描述其應用包含壓力實驗室與校正設備,實際解析度與穩定度規格請以型號頁與原廠規格書為準

表 12:昶特數位壓力錶系列與保壓測試的對應(定位依官網描述,規格欄位請依型號頁填入)

圖說:ATLANTIS DPG-X112 高精度藍芽數位壓力錶 — 官網描述為便攜式高精度量測並具藍芽功能,現場保壓時,是否能以藍芽擷取曲線,需依實際功能確認

6-4 什麼情況該選 DPG-X3.0 SP 型?

這個問題的答案,取決於 SP 型相對於標準型的差異。【待確認:SP 型的規格差異與適用情境,依原廠資料填入】在確認之前,可以用下面的判斷邏輯,先把需求整理出來,再向我們詢問型號:

• 容許壓降非常小(例如佔量程的 0.1% 以下)、保壓時間較長:需要細解析度、穩定度好的錶。
• 需要連續記錄整條曲線,而不是人工抄讀:需要具備記錄功能或可連接電腦的型號。
• 錶要長期固定在設備或治具上:需要考慮安裝方式、供電與防護等級。
• 測試介質有腐蝕性或需要特殊接液材質:需要確認接液材質與相容性。
• 需要量測兩點的壓力差(例如與基準件對照):改看差壓系列,例如下圖的 DDPG-X082。

圖說:ATLANTIS DDPG-X082 數位式差壓錶 — 若以基準件對照的壓差法做保壓,量測對象是兩點之間的壓力差,可改看差壓系列,實際規格請以型號頁為準

若你已經有明確的測試條件,最有效率的方式,是把被測件容積、測試壓力、保壓時間、容許壓降、介質與記錄需求整理出來,我們可以協助檢查解析度與量程是否匹配,並推薦合適的型號。不確定量程怎麼選,也可以先用壓力錶量程計算器估算。

第 7 章:案例研究:依實際測試資料填寫

下面是這篇文章預留給實際案例的章節。案例的價值在於「可驗證」:測試條件、錶的設定、壓降曲線與判定結果,都是真實量得的資料,而不是推算。以下欄位依實際測試資料填入;未填入前,文中其他章節的算例皆為假設情境,請不要把它們當成實測結果引用。

7-1 案例背景

表 13:案例背景資料(依實際測試填入)

7-2 壓降曲線

7-3 分析過程與結論

建議依照下面的順序整理分析,讓讀者可以跟著判斷:

1. 【待填:未做任何處理時的終點壓降與判定結果】
2. 【待填:曲線形狀判讀(先降後平、持續下降或其他)】
3. 【待填:延長穩定等待或採用斜率法後的結果】
4. 【待填:是否使用基準件或溫度補償,結果如何】
5. 【待填:最終判定、找出的洩漏點(如有)與改善措施】

表 14:案例中不同判定方法的結果對照(依實際測試填入)

【編輯備註(發佈前刪除):若暫時沒有實際案例,可以先刪除本章,並同步修改目錄與前言中對案例章節的提及。請不要以假設數字取代實測資料,否則這篇文章最重要的可信度來源就消失了。】

第 8 章:十個常見錯誤

最後整理現場最常見的十個錯誤。這些錯誤多半不是技術困難,而是流程疏漏,只要事先寫進程序書並要求遵守,就能避免大部分的爭議。

表 15:保壓測試的十個常見錯誤與正確做法(整理自實務經驗)

這十個錯誤裡,最致命的是第 1 與第 2 個:只看終點、而且在熱效應還沒衰減時就開始計時。如果現場只能改善一件事,就改善這一件:加壓之後多等一會兒,並且把整條壓降曲線記下來。

第 9 章:20 個常見問題

以下整理保壓測試與微漏判斷最常被問到的 20 個問題,點開即可查看回答。

第 10 章:延伸閱讀與下一步

如果你正在建立或檢視工廠的保壓與洩漏測試流程,以下是昶特 ATLANTIS 官網上最相關的幾篇文章,可以依目前遇到的問題挑選閱讀。

• 想了解精度標示與溫度、漂移的完整判讀:±0.05%F.S. 是什麼意思?高精度數位壓力錶規格表的 3 個陷阱。
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本文重點整理

1. 壓力下降有六個原因,真正的洩漏只是其中之一;溫度、容積鬆弛、氣泡、隔離閥內漏與錶漂移都要先排除。
2. 洩漏率 Q = V × ΔP ÷ Δt;同樣的壓降標準,容積越大代表越大的洩漏率。
3. 加壓後要先等熱效應衰減,看曲線斜率變平再計時,不要用固定經驗時間。
4. 解析度建議比容許壓降細約 10 倍;保壓看的是變化,穩定度與解析度比標題精度更重要。
5. 記錄整條壓降曲線,依形狀判讀:先降後平多半是溫度,持續線性下降多半是洩漏,階梯突降多半是瞬間事件。
6. 微漏判定優先用後段斜率法或基準件對照,不要只看終點壓降。
7. 氣體溫度每變化 1 K,6 bar(表壓)約造成 0.024 bar 的壓力變化,環境穩定是最便宜的對策。

下一步:帶著你的保壓測試條件來詢價

如果你正在規劃保壓或洩漏測試,不確定該選什麼解析度與量程的數位壓力錶,可以把被測件容積、測試壓力、保壓時間、容許壓降、測試介質與是否需要記錄功能整理出來,我們會協助檢查規格是否匹配,並建議合適的型號與配置。昶特 ATLANTIS 的產品皆為報價制,報價依型號、量程與配置而定。

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