ICS 49.080 V 38
航空液压过滤器单次通过试验方法
Single-pass test method for aviation hydraulic filters
2016-10-22 发布 2017-04-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准依据 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》进行起草。
本标准在 HB 7669-2000《航空液压过滤器单次通过试验方法》基础上修订，与 HB 7669-2000相比主要技术变化如下：
——修改了第三章标题，并增加了术语和定义、符号的规范性引用要求(见第 3 章);
——修改了标准结构，将原来的“技术要求”分成了“试验原理、试验条件、试验设备、试验前的准备、试验程序、试验数据处理和试验报告”等若干章节(见第 4 章～第 10 章);
——修改了试验原理的内容和压力式试验原理图(见第 4 章，图 2);
——修改了试验类型的内容(见 5.1);
——增加了仪器精度和试验条件的内容(见 5.2);
——修改了抽滤式试验装置、压力式试验台、颗粒计数器、超声波清洗器、试验液、试验粉末等内容(见第 6 章);
——增加了滤芯结构完整性试验、颗粒计数器的设置、试验粉末的处理等内容(见 7.1、7.2、7.3);
——修改了压力式试验系统的准备、抽滤式试验和压力式试验污染液配制的内容(见 7.5、7.6);
——修改了抽滤压力和取样条件(见 8.1.3);
——修改了压力式试验程序(见 8.2);
——增加了有关试验标注说明的章节(见第 11 章);
——修改了报告格式(见附录 A)。
本标准由中国航空综合技术研究所提出并归口。
本标准起草单位：新乡航空工业(集团)有限公司。
本标准主要起草人：张万、吴强、杜立鹏、张雄、王秉杰。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
HB 7669-2000。
航空液压过滤器单次通过试验方法
1 范围
本标准规定了采用单次通过试验方法测试航空液压过滤器(以下简称过滤器)初始过滤比(或初始过滤效率)的试验方法。
本标准适用于航空液压系统的过滤器及滤芯。其他系统的过滤器、滤芯也可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 786.1-2009 流体传动系统及元件图形符号和回路图第 1 部分：用于常规用途和数据处理的图形符号(GB/T 786.1-2009，ISO 1219-1：2006，IDT)
GB/T 14041.1-2007 液压滤芯第 1 部分：结构完整性验证和初始冒泡点的确定(GB/T 14041.1 -2007，ISO 2942：2004，IDT)
GB/T 17446 流体传动系统及元件词汇(GB/T 17446-2012，ISO 5598：2008，IDT)
GB/T 21540 液压传动液体在线自动颗粒计数系统校准和验证的方法(GB/T 21540-2008， ISO 11943：1999，IDT)
GB/T 28957.1-2012 道路车辆用于滤清器评定的试验粉末第 1 部分：氧化硅试验粉末(ISO 12103-1：1997，MOD)
GB 50073 洁净厂房设计规范
GJB 420B-2006 航空工作液固体污染度分级
GJB 1177-2013 15 号航空液压油
3 术语和定义、符号
3.1 术语和定义
GB/T 17446 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1
初始过滤比 initial filtration ratio
用单次通过试验方法测得的过滤比。
3.1.2
本底清洁度 cleanliness level of background
试验前测得的被试产品、容器、试验装置及试验台中单位体积液体内大于某给定尺寸的颗粒数。
3.2 符号
本标准有关液压部件应用的图形符号应符合 GB/T 786.1-2009 规定。
4 试验原理
试验原理分抽滤式和压力式两种，抽滤式和压力式的试验原理如图 1、图 2 所示。抽滤式是利用真空源的负压将污染液吸入被试过滤器(滤芯)，下游油液直接排出试验系统，不再参与试验;而压力式是利用泵的压力将污染液压入被试过滤器(滤芯)，下游油液经过绝对过滤器过滤后再次流入试验系统，继续参与试验。
A
说明：
A——真空源;1——试验容器;2——被试滤芯;3——真空瓶;4——真空表。
图 1 抽滤式试验原理图
说明：
图 2 压力式试验原理图
5 试验要求
5.1 试验类型
单次通过试验方法分两种试验类型，一般情况下，滤芯的初始过滤比测试采用抽滤式，过滤器的测试采用压力式。试验类型如表 1 所示：
表 1 试验类型和要求
5.2 测量仪器的精度和试验条件
压力式试验时，调节并保持仪器精度和试验条件在表 2 规定的范围内。
表 2 仪器的精度和试验条件变化范围
5.3 试验环境
实验室洁净度应达到 GB 50073 7 级要求，环境温度为(25±10)℃, 相对湿度不大于 70%。
6 试验设备
6.1 抽滤式试验装置
6.1.1 试验容器
试验容器的内径尺寸应能保证其内壁与被试滤芯间隙在 5mm～20mm，高度与被试滤芯长度相适应(特殊尺寸的滤芯可适当放大容器比例)。试验容器应符合 GJB 380.1A-2004 的要求，试验容器的清洁级应符合表 1 本底清洁度的要求。
6.1.2 真空源
真空源一般由真空泵提供，真空泵的真空度应可以调节。
6.2 压力式试验台
6.2.1 试验油箱和污注油箱
试验油箱和污注油箱的底部为锥形，夹角不大于 90˚。扩散器应设置在油箱液面以下。
6.2.2 试验油泵和污注油泵
试验油泵和污注油泵对杂质不敏感，并且不会改变污染物的颗粒粒度分布。
6.2.3 净化过滤器、回油净化过滤器
净化过滤器和回油净化过滤器应能将试验液净化至优于 GJB 420B-2A 级。
6.2.4 在线颗粒计数系统
在线颗粒计数系统按照 GB/T 21540 校准和验证。
6.3 自动颗粒计数器
自动颗粒计数器按照 GJB 380.3A-2004 校准。
6.4 天平
天平的分度值不大于 0.1 mg。
6.5 超声波清洗器
超声波清洗器的底面功率密度 3000W/m2～10000W/m2。
6.6 辅助容器
烧杯、取样瓶等辅助容器应符合 GJB 380.1A-2004 的要求，辅助容器的清洁级应符合表 1 本底清洁度要求。
6.7 试验液
推荐使用符合 GJB 1177-2013 要求的 15 号航空液压油，或符合液压系统要求的其他油液。
6.8 试验粉末
试验粉末一般为符合 GB/T 28957.1-2012 规定的 ISO 12103-A3(ISO MTD)，应用户要求也可以采用球形试验粉末或其他粉末。
7 试验前的准备
7.1 滤芯结构完整性试验
按照 GB/T 14041.1-2007 对被试滤芯进行结构完整性试验，达到产品要求方可继续进行。
结构完整性试验可以采用 6.7 使用的试验液。
7.2 自动颗粒计数器的设置
根据用户要求设置颗粒计数器的计数颗粒尺寸。
7.3 试验粉末的处理
将不多于 200g 的试验粉末，在 110℃~150℃的温度下进行干燥，干燥时间不少于 1h。干燥后的粉末应置于干燥皿中自然冷却至环境温度，再进行取样称量。
7.4 抽滤式试验装置的准备
7.4.1 根据被试滤芯的大小和长度，选择合适的试验容器、橡胶塞等试验器具。
7.4.2 开启真空泵，净化试验装置，按照 GJB 380.2A-2004 和 GJB 380.4A-2004 取样和测试，试验装置的清洁级应满足表 1 本底清洁度的要求。
7.5 压力式试验系统的准备
7.5.1 将过滤器壳体(没有滤芯)安装到试验系统上。
7.5.2 调节试验系统(不包括净化过滤器回路)试验液体积，使其在指定的过滤器试验流量下每分钟流过体积的 25%～50%，但不能低于 5L。
7.5.3 调节试验系统流量达到过滤器额定流量或用户要求的试验流量，并使试验液温度保持在(35± 2)℃。
7.5.4 开启阀 4.3 和阀 4.6，关闭阀 4.4 和阀 4.5，净化试验系统，直至试验液的污染度达到表 1 本底清洁度的要求。
7.5.5 在整个试验过程中，必须保证上游和下游取样管路试验液流动的连续性。
7.6 污染液的配制
7.6.1 抽滤式试验污染液配制
7.6.1.1 根据试验容器和被试滤芯的大小确定所需试验液的体积 V1，试验液的污染度应符合表 1 本底清洁度的要求。
7.6.1.2 按照公式(1)计算需要的污染物质量 m1，单位为克(g)：
式中：
Gb ——上游基本重量污染度，单位为毫克每升(mg/L);
V1 ——试验液体积，单位为升(L)。
7.6.1.3 将质量为 m1 的试验粉末加入盛有试验液体积为 V1 的辅助容器中，进行超声波沐振 3min~ 5min，然后剧烈晃动 8min～10min。
7.6.1.4 按照 GJB 380.2A-2004 对污染液进行取样作为滤芯上游液样。
7.6.2 压力式试验污染液配制
7.6.2.1 根据被试滤芯的结构和过滤特性预计试验时间 t，选择合适的污注流量 qi，并按照公式(2)计算试验所需要的体积 V2，单位为升(L)：
V2=1.2×t ×qi+V0……………………………………………………(2)
式中：
t ——试验时间，单位为分(min);
qi ——污注流量，单位为升每分(L/min);
V0 ——污注系统需要的最小容积，单位为升(L)。
7.6.2.2 按照公式(3)计算污注系统试验液的重量污染度 Gi，单位为毫克每升(mg/L)：
Gi……………………………………………………(3)
式中：
Q ——试验流量，单位为升每分(L/min);
Gb, ——上游基本重量污染度，单位为毫克每升(mg/L)。
7.6.2.3 按照公式(4)计算污注系统需要的污染物质量 m2，单位为克(g)：
7.6.2.4 调整污注油箱中试验液的体积为 V2。
7.6.2.5 打开阀 4.7，关闭阀 4.8 和阀 4.9，净化污注系统，当污注油箱中试验液的污染度达到表 1规定的本底清洁度要求时，从油箱中放出适量试验液至辅助容器中。
7.6.2.6 在辅助容器中加入质量为 m2 的试验粉末，进行超声波沐振 3min～5min，然后剧烈晃动 8min~ 10min。
7.6.2.7 打开阀 4.8，关闭阀 4.7，使净化过滤器 17 旁通。
7.6.2.8 将 7.6.2.6 中配制好的污染液全部倒入污注油箱中，污注系统至少循环 15min。
7.6.2.9 在(35±2)℃试验温度下调节污注流量 qi，使其符合表 2 中污注流量的要求。
8 试验程序
8.1 抽滤式试验
8.1.1 将被试滤芯放入盛有清洁试验液(污染度优于表 1 本底清洁度的要求)试验容器中，开启真空泵，使清洁试验液通过滤芯流入真空瓶，按照 GJB 380.2A-2004 和 GJB 380.4A-2004 取样和测试，测试结果为滤芯本底清洁度，应满足表 1 本底清洁度的要求。
8.1.2 排空试验装置中的试验液，将 7.6.1.3 配制的污染液倒入试验容器中。
8.1.3 开启真空泵，调节真空度为-8000Pa～-3500Pa，使污染液匀速通过被试滤芯，在抽滤过程中，应不断加入分布均匀的污染液，使得液面高于被试滤芯上端面。当过油体积达到约为滤芯体积大小时，按照 GJB 380.2A-2004 从被试滤芯下游取样。
8.1.4 按照 GJB 380.4A-2004 对 7.6.1.4 和 8.1.3 中的液样进行测试，记录液样单位体积中大于各尺寸的累积颗粒数，上游颗粒数用Nu ,x 表示，下游颗粒数用Nd,x 表示。
8.2 压力式试验
8.2.1 将滤芯安装在壳体内，然后将试验系统调整到 7.5.3 规定的试验状态，并重新检查液位。
8.2.2 如果上游和下游试验液的污染度都满足表 1 本底清洁度的要求，打开阀 4.4，关闭阀 4.3，使净化过滤器 8 旁通。
8.2.3 打开阀 4.5，关闭阀 4.6，使下游回油净化过滤器 10 连通在试验系统中。
8.2.4 测量并记录污注流量和污染液的初始体积。
8.2.5 打开阀 4.9 让污染液流入试验系统的油箱中，试验系统总排出流量应与进入试验系统的污注流量保持一致，以保持试验系统试验液体积的稳定。
8.2.6 以不小于 1min 的相等时间间隔，对上、下游试验液进行在线颗粒计数并记录，每次测试体积不少于 10mL。
8.2.7 观察测试结果中上游最小尺寸颗粒数的变化，当连续 3 组颗粒数的重复性不大于 11%时终止试验，记录液样单位体积中大于各尺寸的累积颗粒数，上游颗粒数用Nu ,x 表示，下游颗粒数用Nd,x 表示。
9 试验数据处理
按照公式(5)和公式(6)分别计算过滤器颗粒尺寸大于 x (μm)的初始过滤比 βo,x 和初始过滤效率ηo,x：
……………………………………………………………(5)
ηo,x
式中：
Nu ,x ——上游单位体积中颗粒尺寸大于 x (μm)的颗粒数的平均值，单位为个每毫升(个/mL);
Nd,x ——下游单位体积中颗粒尺寸大于 x (μm)的颗粒数的平均值，单位为个每毫升(个/mL)。
10 试验报告
试验报告中应体现过滤器的型号、编号、试验粉末、试验日期、试验结果等内容，报告图表参见附录 A。
11 标注说明
当完全遵照本标准时，在试验报告、产品目录和销售文件中可作如下说明：
“过滤性能试验数据的评定方法符合 HB 7669-2016,《航空液压过滤器单次通过试验方法》”。
附录 A (资料性附录)试验报告
过滤器单次通过法试验报告格式参见图 A.1。
图 A.1 单次通过试验报告
