第七講真空檢漏

1、第七講：真空檢漏簡(jiǎn)介: 1概漏的基本概念真空檢漏就是檢測(cè)真的過(guò)程。的漏氣部位及其大小漏氣也叫實(shí)漏，是氣體通過(guò)系統(tǒng)上的漏孔或間隙從高壓側(cè)流到低壓側(cè)的現(xiàn)象。虛漏，是相對(duì)實(shí)漏而言的一種物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于材料放氣、解吸、凝結(jié)氣體的再蒸發(fā)、氣體通過(guò)器壁的滲透及系統(tǒng)內(nèi)死空間中氣體的流出等原因引起真中氣體升高的現(xiàn)象。一、概述1概漏的基本概念真空檢漏就是檢測(cè)真的漏氣部位及其大小的過(guò)程。漏氣也叫實(shí)漏，是氣體通過(guò)系統(tǒng)上的漏孔或間隙從高壓側(cè)流到低壓側(cè)的現(xiàn)象。虛漏，是相對(duì)實(shí)漏而言的一種物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于材料放氣、解吸、凝結(jié)氣體的再蒸發(fā)、氣體通過(guò)器壁的滲透及系統(tǒng)內(nèi)死空間中氣體的流出等象。引起真中氣體升高的現(xiàn)

2、通過(guò)漏孔(或間隙)的漏氣和材質(zhì)的滲氣密性是表征真氣。器壁防止氣體滲透的性能，它最小可檢漏率是指某種檢漏能夠檢測(cè)出的漏率的最小值。最佳靈敏度是指檢漏儀器或檢漏講，最佳靈敏度又稱(chēng)作儀器靈敏度。在最佳條件下所能檢測(cè)出的最小漏率。對(duì)于檢漏儀器來(lái)檢漏靈敏度是指在具體條件下，某種檢漏效靈敏度。所能檢測(cè)出的最小漏率。檢漏靈敏度又稱(chēng)作有反應(yīng)時(shí)間，即從檢漏消除時(shí)間，即從檢漏間。開(kāi)始實(shí)施(如開(kāi)始噴吹示漏氣體)到指示(如儀表)做出反應(yīng)的時(shí)間。停止(如停止噴吹且開(kāi)始抽出示漏氣體)到指示的指示消失的時(shí)漏率，即時(shí)間內(nèi)流過(guò)漏孔( 2漏孔、漏率及其真空技術(shù)中所指的漏孔，由于間隙)的氣體量。微小、形狀復(fù)雜、形式多樣(如圖 1

3、所示)，無(wú)法用幾何表示其大小。所以一般用等效流導(dǎo)或漏氣速率(簡(jiǎn)稱(chēng)為漏率)表示漏孔的大小。用漏率表示漏孔大小時(shí)，如果不加特殊說(shuō)明，則是指在漏孔為 1.01×105Pa，出口壓力低于 1.33×103Pa，溫度為 296 士 3K 的標(biāo)準(zhǔn)條件下的空氣的氣體量。溫度低于 248K時(shí)間內(nèi)流過(guò)漏孔的×立方米秒，記為 Pam3s。為了方便，有時(shí)用漏率的PaLs。是×升秒，記為3最大容許漏率漏氣是絕對(duì)的，不漏氣是相對(duì)的在真空檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和最大容許漏率的概在一起的。真念對(duì)于動(dòng)態(tài)真，只要其平衡能夠達(dá)到所要求的真空度，這時(shí)即使著漏孔，也可以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許

4、的，該情況下系統(tǒng)的漏率稱(chēng)為最大容許漏率。動(dòng)態(tài)真許漏率qLmax 應(yīng)滿(mǎn)足的最大容qLmax1/10PwS(1)式中 Pw系統(tǒng)工作S系統(tǒng)的有效抽速對(duì)于靜態(tài)真，要求在一定時(shí)間內(nèi)，其維持在容許的以下，這時(shí)即使著漏孔，同樣叮以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的，該情況下系統(tǒng)的漏率稱(chēng)為最大容許漏率。如果要求在時(shí)間 t 內(nèi),容積為 V 的系統(tǒng)的由 p 升至 pt，則其最大容許漏率 qLmax 應(yīng)滿(mǎn)足qLmax(pt-p)V/t(2)各種真空的最大容許漏率可參考表 1 確定。4漏孔的氣流特性氣體流經(jīng)漏孔的過(guò)程是很復(fù)雜的，可能包含有粘滯流、過(guò)渡流及流三種狀態(tài)。主導(dǎo)狀態(tài)與漏孔的幾何、氣體的種類(lèi)、漏孔兩端的及環(huán)境溫度有關(guān)。設(shè)

5、環(huán)境溫度T=296K，p2=1.01×105Pa，出口p1p2，漏孔長(zhǎng) L，直徑 d 的均勻圓截面導(dǎo)管型漏孔，其對(duì)空氣的漏率及可視狀態(tài)見(jiàn)表 2。5檢漏檢漏的分類(lèi)很多，根據(jù)被檢件所處的狀態(tài)可分為充壓檢漏法、真空檢漏法及其它檢漏法。充壓檢漏法：在被檢件入一定的示漏物質(zhì)，如果被檢件上有漏孔，示漏物質(zhì)便從漏孔漏出，用一定的或儀器在被檢件外部檢測(cè)出從漏孔漏出的示漏物質(zhì)，從而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小，此即充壓檢漏法。真空檢漏法：被檢件和檢漏器的敏感元件處于真空狀態(tài)，在被檢件的外部施加示漏物質(zhì)，如果有漏孔，示漏物質(zhì)就會(huì)通過(guò)漏孔進(jìn)入被檢件和敏感元件的空間，由敏感元件檢測(cè)出示漏物質(zhì)，從而可以判

6、定漏孔的、位置利漏率的大小，這就是真空檢漏法。其它檢漏法：被檢件既不充壓也不抽真空，或其外部受壓等歸入其它檢漏法。背壓法就是其中主要之一。所謂“背壓檢漏法”是利用背壓室先將示漏氣體由漏孔充入被檢件，然后在真空狀態(tài)下使示漏氣體再?gòu)谋粰z件中漏出以某種(或檢漏儀)檢測(cè)漏出的示漏氣體，判定被檢件的總漏率的。二、檢漏儀器用于檢漏的儀器有氦質(zhì)譜檢漏儀、鹵素檢漏儀、高頻火花檢漏器、氣敏半導(dǎo)體檢漏儀及用于質(zhì)譜分析的各種質(zhì)譜計(jì)。這里主要結(jié)構(gòu)及國(guó)產(chǎn)檢漏儀器的技術(shù)性能。1氦質(zhì)譜檢漏儀氦質(zhì)譜檢漏儀、鹵素檢漏儀、高頻火花檢漏器的工作原理、氮質(zhì)譜檢漏儀是用氦氣為示漏氣體的專(zhuān)門(mén)用于檢漏的儀器，它具有性能點(diǎn)。是真空檢漏技術(shù)中

7、靈敏度最高，用得最普遍的檢漏儀器。、靈敏度高的特的質(zhì)譜分析計(jì)。單級(jí)磁偏儀器靈敏度為 lO-910-12Pam3s，廣氦質(zhì)譜檢漏儀是磁偏泛地用于各種真及零部件的檢漏。串聯(lián)磁偏儀器與單級(jí)磁偏儀器相比較，本底噪聲顯著減小其靈敏度可達(dá) 10-1410-15Pam3s，適用于超高真、零部件及元器件的檢漏。逆流氦質(zhì)譜檢漏儀改變了常規(guī)型儀器的結(jié)構(gòu)布局，被檢件置于檢漏儀主抽泵的前級(jí)部位，因此具有可在高下檢漏、不用液氮及質(zhì)譜室污染小等特點(diǎn)適用于大漏率、真空衛(wèi)生較差的的檢漏，其靈敏度可達(dá) 10-12Pam3s。(1)工作原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀由離子源、分析器、收集器、極電離規(guī)組成的質(zhì)譜室和抽氣系統(tǒng)及電氣部分等組成

8、。真單級(jí)磁偏氦質(zhì)譜檢漏儀現(xiàn)以 HZJl 型儀器為例氦質(zhì)譜檢漏儀，其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。極組成離子源；由外加均勻磁場(chǎng)、擋板及出口縫單級(jí)磁偏在質(zhì)譜室內(nèi)有：由燈絲、離化室、離子隙組成分析器；由抑制柵、收集極及高阻組成收集器；第一級(jí)放大靜電計(jì)管和極電離規(guī)。質(zhì)譜室的工作原理如圖 3 所示。在離化室 N 內(nèi)，氣體電離成正離子，在電場(chǎng)作用下離子聚焦。并在電壓作用下以一極 S1 的縫隙進(jìn)入分析器。在均勻磁場(chǎng)的作用下，具有一定速度的離子將按圓定的速度經(jīng)過(guò)形軌跡運(yùn)動(dòng)，其偏轉(zhuǎn)半徑可按式（5）計(jì)算?？梢?jiàn)，當(dāng) B 和U 為定值時(shí)，不同比 me-1 的離子束的偏轉(zhuǎn)半徑R 不同。儀器的B 和R 是電壓U 使氦離子束圖中(m

9、e-1)2恰好通過(guò)出口縫隙 S2，到達(dá)收集器 D，形成離固定的，調(diào)節(jié)子流并由放大器放大。使其由輸出表和音響指示反映出來(lái)；而不同于氦比的離子束(me-1)1(me-1)3因其偏轉(zhuǎn)半徑與儀器的R 值不同無(wú)法通過(guò)出口縫隙 S2，所以被分離出來(lái)。(me-1)2=4，即 He+的比，除He+之外，C 卅很少，可忽略。氦質(zhì)譜檢漏儀串聯(lián)磁偏圖 4 示出了900 縮轉(zhuǎn)串聯(lián)式磁偏氦質(zhì)譜檢漏儀的質(zhì)譜室。由于兩次分析，減少了非氦離子到達(dá)收集器的機(jī)率。并且，如在兩個(gè)分析器的中間，即圖中的中間縫隙 S2 與鄰近的擋板間設(shè)置電場(chǎng)，使離子在進(jìn)入第二個(gè)分析器前再次被。那些與氦離子動(dòng)量相同的非氦離子，雖然可以通過(guò)第一個(gè)分析器，

10、但是，經(jīng)第二次進(jìn)入第二個(gè)分析器后，由于其動(dòng)量與氦離子的不同而被分離出來(lái)。由于二次分離，儀器本底及本底噪聲顯著地減小，提高了儀器靈敏度。逆流氦質(zhì)譜檢漏儀逆流氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖 5 所示。該類(lèi)儀器是根據(jù)油擴(kuò)散泵或泵的壓縮比與氣體種類(lèi)有關(guān)的原理制成的。例如，多級(jí)油擴(kuò)散泵對(duì)氦氣的壓縮比為 102；對(duì)空氣中其它成分的壓縮比為 lO4106。檢漏時(shí)，通過(guò)被檢件上漏孔進(jìn)入主抽泵前級(jí)部位的氦氣，仍有部分返流到質(zhì)譜室中去，并由儀器的輸出指示示出漏氣訊號(hào)。這就是逆流氦頃質(zhì)譜檢漏儀的工作原理。(2)性能試驗(yàn)靈敏度、反應(yīng)時(shí)間、清除時(shí)間、工作真空度、極限真空度及儀器漏儀的主要性能指標(biāo)。靈敏度及其校準(zhǔn)處抽速是評(píng)價(jià)

11、氦質(zhì)譜檢氦質(zhì)譜檢漏儀靈敏度，通常指儀器的最小可檢漏率。記為 qL.min，即在儀器處于最佳工作條件下，以一個(gè)大氣壓的純氦氣為示漏氣體，進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢漏時(shí)所能檢測(cè)出的最小漏孔漏率。所謂“最佳工作條件”是指儀器參數(shù)調(diào)整到最佳值，被檢件出氣少且沒(méi)有大漏孔等條件。所謂“動(dòng)態(tài)檢漏” 是指檢漏儀器本身的抽氣系統(tǒng)仍在正常抽氣。儀器的反應(yīng)時(shí)間不大于 3s。所謂“最小可檢”是指檢漏訊號(hào)為儀器本底噪聲的兩倍時(shí)，才能認(rèn)定有漏氣訊號(hào)輸出。所謂“漏孔漏率”是指一個(gè)大氣壓的干燥空氣通過(guò)漏孔漏向真空側(cè)的漏氣速率。儀器本底噪聲，一般指在 2min 內(nèi)輸出儀表的最大波動(dòng)量。漏率靈敏度如圖 6 所示。圖中虛線框內(nèi)部分為配氣系統(tǒng)即為標(biāo)

12、準(zhǔn)漏孔 5 進(jìn)氣端提供為 pHe 的純氦氣。輔助泵 6 的任務(wù)是預(yù)抽。用干燥瓶 4 和針閥 2 調(diào)節(jié)儀器工作。如果儀器本底為 I0，本底噪聲為 In，標(biāo)準(zhǔn)漏孔對(duì)空氣的標(biāo)稱(chēng)漏率為 qL o，當(dāng)其進(jìn)氣器訊號(hào)為 I，則儀器靈敏度為式（6）。為 pHe 時(shí)的儀如果檢漏時(shí)用輔助系統(tǒng)抽氣(即對(duì)示漏氦氣有分流)。或用累積法檢漏時(shí)，給出儀器最小可檢氦濃度(即濃度靈敏度)。記為 min，能較方便地估計(jì)檢漏效果。濃度靈敏度校準(zhǔn)系統(tǒng)中應(yīng)用一流量計(jì)測(cè)出圖 6 的通過(guò)針閥 2 進(jìn)入儀器的空氣流率 qL.o，則儀器濃度靈敏度成為式（7）。反應(yīng)時(shí)間、清除時(shí)間及其測(cè)定反應(yīng)時(shí)間是指儀器節(jié)流閥完全開(kāi)啟，本底訊號(hào)為零(或補(bǔ)償?shù)搅?

13、時(shí)，由恒定的氦流量使輸儀表訊號(hào)上升到最大值的(1-e-1)倍(即 O.63)所需要的時(shí)間，記為 R。清除時(shí)間是指輸出儀表訊號(hào)到最大值后，停止送氦，其訊號(hào)下降到最大值的e-1 倍(即O.37)所需要的時(shí)間，記為C。反應(yīng)時(shí)間和清除時(shí)間的測(cè)定裝置如圖 7 所示。工作真空、極限真空及處抽速質(zhì)譜室極限真空，尤其是工作真空及處抽速是表征儀器性能的重要參數(shù)。利用檢漏儀的真空規(guī)可以測(cè)定儀器的極限真空和工作真空。利用流量計(jì)可測(cè)定儀器2鹵素檢漏儀處抽速。用含有鹵素(氟、氯、溴、碘)的氣體為示漏氣體的檢漏儀器稱(chēng)為鹵素檢漏儀。該類(lèi)儀器分兩類(lèi)：其一為傳感器(即探頭)與被檢件相連接的稱(chēng)為固定式(也稱(chēng)內(nèi)探頭式)鹵素檢漏儀；

14、其二為傳感器(即吸槍)在被檢件外部搜索的稱(chēng)為便攜式(也稱(chēng)外探頭式)鹵素檢漏儀。示漏氣體有氟里昂、氯仿、碘仿、四氯化碳等，其中氯里昂 12 最好。鹵素檢漏儀靈敏度可達(dá) 3.2×lO-9Pam3s。(1)工作原理與結(jié)構(gòu)在 800900oC 溫度下會(huì)發(fā)生正離子發(fā)射，當(dāng)遇到鹵素氣體時(shí)，這種發(fā)射會(huì)急劇增加。這就是所謂的“鹵素效應(yīng)”，利用此效應(yīng)制成的鹵素檢漏儀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 8 所示。傳感器是個(gè)二極管，加熱絲、陰極(外筒)、陽(yáng)極(內(nèi)筒)均用制成。陽(yáng)極被加熱絲加熱后發(fā)射正離子，被陰極接收的離子流由檢流計(jì)(或放大器)指示出來(lái)，且有音響指示。電氣部分由加熱電源、直流電源、離子流放大器、輸出顯示及便攜

15、式的吸氣裝置電源等組成。(2)性能測(cè)試靈敏度、反應(yīng)時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間是鹵素檢漏儀的主要性能參數(shù)。其測(cè)試與氦質(zhì)譜檢漏儀的相同，這里不再贅述。但是，鹵素檢漏儀的指示與鹵素氣體的濃度有關(guān)：一般，低濃度的指示是線性的，中等濃度的是非線性的，而當(dāng)濃度很高時(shí)儀器出現(xiàn)飽和或現(xiàn)象。所以在進(jìn)行性能測(cè)試或檢漏時(shí)，進(jìn)入傳感器的鹵素氣體的濃度不宜高于百萬(wàn)分之一。固定式鹵素檢漏儀傳感器應(yīng)和 lO-110oPa敏度的下降。便攜式鹵素檢漏儀的傳感器基本上是在大氣壓下工作的，靠吸氣裝置吸入氣體，使鹵素氣體流經(jīng)傳感器。3高頻火花檢漏器高頻火花檢漏器是個(gè)高頻高壓對(duì)地放電器件，可以用于真空檢漏。(1)工作原理與結(jié)構(gòu)圖 9 示出一種電容

16、，電感串聯(lián)諧振式高頻火花檢漏器的原理圖。接通 K，當(dāng)接觸器 CD 閉合時(shí)， 電流流經(jīng) L1、CD，電流很大，L1 產(chǎn)生足夠大的電磁力吸引 CD 斷開(kāi)，于是形成 L1、C、L2 的回路。由于阻抗增加，電流減小導(dǎo)致電磁力下降。從而使 CD 重新閉合。如此反復(fù)，在 L2 上施加高頻脈沖電壓，因此高壓線圈 L3 便感應(yīng)出高頻高壓脈沖電壓。而 L3 的一端對(duì)地放電產(chǎn)生高頻火花擊穿現(xiàn)象。這就是高頻火花檢漏器的工作原理。范圍內(nèi)工作過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致儀器靈(2)真的檢漏將高頻火花檢漏器的放電簧 F 沿著已抽空的系統(tǒng)外表面慢慢移動(dòng)，沒(méi)有漏孔時(shí)放電火花雜亂分散狀態(tài)，當(dāng)遇到漏孔時(shí)火花束集中成一條細(xì)束，且指向系統(tǒng)上亮

17、點(diǎn)(漏孔內(nèi)空氣電離的結(jié)果)，該亮點(diǎn)就是漏孔的位置。的檢漏率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于(3)金屬真各種氣體和蒸汽的輝光放電顏色如表 3。選用表中示漏物質(zhì)施加在金屬真的可疑處，用高頻火花檢漏器激發(fā)系統(tǒng)上質(zhì)規(guī)盲管內(nèi)的氣體，使之放電，觀察放電顏色的變化便可實(shí)的工作為 5×10-1102Pa，檢漏靈敏度為 10-3Pam3s。表 3 各種氣體和蒸汽的輝光放電顏色現(xiàn)檢漏。這種氣體放電顏色蒸氣放電顏色空氣玫瑰紅水銀藍(lán)綠氮?dú)饨鸺t水天藍(lán)氧氣淡黃真空油脂淡藍(lán)（有熒光）氫氣淺紅淡藍(lán)乙醚淡藍(lán)灰氦氣紫紅藍(lán)氖氣鮮紅苯藍(lán)三、檢漏技術(shù)1.各種檢漏的概況真空檢漏就是用適當(dāng)?shù)?，迅速漏氣、確定漏率是否在容許的范圍之內(nèi)，找出漏孔的位置、測(cè)定

18、漏率大小，以便進(jìn)行修補(bǔ)。充壓檢漏法、真空檢漏法和其它檢漏法的條件、現(xiàn)象、所用5、和表 6。及其靈敏度分別示4、表圖 4充壓檢漏法表 5 真空檢漏法檢漏工作條件現(xiàn) 象最小可檢漏率(Pam3s)備 注水壓法漏水人眼10-3100-4壓降法充 3×105Pa 空氣下降計(jì)1×10-3聽(tīng)音法同上咝咝聲人耳5×lO-3可用聽(tīng)診囂超聲法同上超聲波超聲波檢測(cè)器1×10-3氣泡法同上水中氣泡人眼10-510-6同上水中氣泡人眼10-924h 積累同上肥皂液發(fā)生皂泡人眼1×10-5氮?dú)鈾z漏法充 3×105Pa 氨氣溴代麝香草酚蘭試帶變色人眼10-7觀測(cè)

19、20s同上溴酚蘭試紙變色人眼10-1124h 積累充2.5×105Pa 氨氣復(fù)合涂料顯色人眼10-81.5 小時(shí)積累鹵素檢漏儀吸嘴法充鹵素氣體檢漏儀讀數(shù)變化伴有音響鹵素檢漏儀10-610-10可與空氣混合充入放射性同位素氣體法充放射性氣體計(jì)數(shù)器信號(hào)變化閃爍計(jì)數(shù)器1×10-7氦質(zhì)譜檢漏儀吸嘴法充氦氣檢漏儀讀數(shù)變化伴有音響氦質(zhì)譜檢涌?jī)x10-810-10氣敏半導(dǎo)體檢漏儀法充氣敏氣體檢漏儀讀數(shù)變化氣敏半導(dǎo)體檢漏儀氬氣深紅甲醇藍(lán)表 6 其它檢漏法檢漏工作條件現(xiàn) 象靈敏度Pam3s備 注熒光法熒光材料，熒光材料發(fā)光紫外線光源10-910-11放射性同位素背壓法放射性氣體，背壓抽真空計(jì)數(shù)

20、器輸出信號(hào)背壓室，閃爍計(jì)數(shù)器10-12背壓數(shù)小時(shí)電子管慢性漏氣的測(cè)定法背壓室充氬氣，電子管可為電離規(guī)儀表讀數(shù)變化背壓室，測(cè)量電路10-910-11背壓數(shù)小時(shí)檢漏工作Pa現(xiàn) 象最小可檢漏率Pam3s靜態(tài)升壓法抽真空后封閉上升真空計(jì)10-510-6放電管法放電顏色改變放電管10-310-4高頻火花檢漏器法10310-1亮點(diǎn)，放電顏色改變高頻火花檢漏器10-310-4真空計(jì)法熱傳導(dǎo)真空計(jì)法10310-1施用示漏物質(zhì)真空計(jì)讀數(shù)變化熱偶或電阻真空計(jì)10-6電離真空計(jì)法10-210-6電離真空計(jì)10-9差動(dòng)熱傳導(dǎo)真空計(jì)法10310-1熱傳導(dǎo)真空計(jì)差動(dòng)組合10-7差動(dòng)電離真空計(jì)法10-210-6電離真空計(jì)差

21、動(dòng)組合10-10有吸附阱的熱傳導(dǎo)真空計(jì)法10310-3液氮冷卻活性炭阱，熱傳導(dǎo)計(jì)10-7有吸附阱的電離真空計(jì)法10-210-6液氮冷卻硅膠阱，極電離計(jì)10-1110-13氫鈀法7×10110-5氫氣通過(guò)鈀管進(jìn)入真空規(guī)，讀數(shù)變化鈀管，電離計(jì)10-710-11離子泵檢漏法10-510-7示漏物質(zhì)使離子流變化離子泵10-910-12鹵素檢漏儀內(nèi)探頭法1010-1輸出儀表讀數(shù)變化鹵素檢漏儀10-710-9氯質(zhì)譜檢漏儀法10-2輸出儀表讀數(shù)及聲響頻率變化氦質(zhì)譜檢漏儀10-1210-14質(zhì)譜計(jì)法射頻質(zhì)譜計(jì)法10-210-4施用示漏物質(zhì)輸出儀表讀數(shù)變化射頻質(zhì)譜計(jì)10-610-11回旋質(zhì)譜計(jì)法10-

22、310-7回旋質(zhì)譜計(jì)10-710-12四極濾10-110-4四極濾10-1010-11一些的靈敏度和檢測(cè)漏率公式及注意事項(xiàng)列表 7。各種示漏氣體的值示8。真空計(jì)檢漏法中示漏氣體的靈敏度置換系數(shù) 和最小可讀Pa 分別列9 和表 10。的 R= -0.5，氦氣和氫氣的 R= 0.5。在用離子泵法檢漏時(shí)，氧氣和V-試件容積 dp -增量 dt -時(shí)間n -氣泡形成速率 個(gè)mind -氣泡直徑、a -示漏氣體和空氣的粘滯系數(shù) M，Ma-示漏氣體和空氣的質(zhì)量 p、pa-示漏氣體和大氣G-常數(shù)S、Sa-系統(tǒng)對(duì)示漏氣體和空氣的抽速 qL、 qL，a-漏孔對(duì)示漏氣體和空氣的漏率 C v -氣體的熱容 T -環(huán)

23、境溫度 T1-T2 -規(guī)管溫差 K、K a -規(guī)管對(duì)示漏氣體和空氣的靈敏度常數(shù) Ie-發(fā)射電流 N -熱傳導(dǎo)真空計(jì)的讀數(shù)變化 I -電離真空計(jì)的讀數(shù)變化pa -真空計(jì)最小可qL,min -靈敏度 pAr -背壓Ar 氣Ma -氫氣KAr -電子管讀空氣的變化量質(zhì)量對(duì)氫氣的電離規(guī)靈敏度常數(shù) I10、I20 -時(shí)間 t 間隔所對(duì)應(yīng)的離子流 t -背壓時(shí)間表 8 各種示漏氣體的（C/M）值氣體(C/M),J/(kg1/2.K)(C/M)-(C/M)a,J/(kg1/2.K)氦質(zhì)譜檢漏儀背壓法背壓室充氦氣抽真空儀表讀數(shù)及聲響頻率變化背壓室，氦質(zhì)譜檢漏儀表 9 靈敏度置換系數(shù) 表 10 最小可讀pa1.

24、33×10-1Pa2氦質(zhì)譜檢漏儀法利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏的有：噴吹法、氦罩法、檢漏盒法、吸槍法、充壓法、背壓法、累積法、選擇性抽氣法、檢漏臺(tái)法、逆流檢漏法和標(biāo)準(zhǔn)漏孔比較法。各種的、步驟工作Pa1.33×10-1Pa單一電阻計(jì)差動(dòng)電阻計(jì)單一電離計(jì)差動(dòng)電離計(jì)104×10-25×10-3-14×10-21×10-3-10-11×10-31×10-32×10-31×10-410-21×10-31×10-32×10-41×10-510-31×10-31&

25、#215;10-32×10-51×10-6氣體單一電阻計(jì)差動(dòng)電阻計(jì)單一電離計(jì)差動(dòng)電離計(jì)乙烷1.02.010.011.0乙醚0.71.75.46.4-3.54.5氯仿-3.54.50.31.31.02.0四氯化碳0.051.01.02.0苯0.11.00.31.3氫0.40-0.40煤油0.2500.2501.01.00.31.3氬0.523×103-65氧0.92×103-6空氣1.00×1030四氯化碳0.553×10347水2.01×103701.45×103180乙醇1.68×103189乙醚1.9

26、3×103354氫1.42×104464及漏率見(jiàn)表 11。在檢漏過(guò)程中應(yīng)注意調(diào)節(jié)儀器工作和氦峰，注意經(jīng)常校準(zhǔn)儀器靈敏度，注意降低儀器本底和本底噪聲，以便保證氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏法的靈敏度。表 11 氦質(zhì)譜儀撿漏法3. 檢漏(1) 檢漏的選擇及對(duì)檢漏的選擇的要求比較理想的檢漏應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：合適的檢漏靈敏度在具體的檢漏條件下，所選擇反應(yīng)時(shí)間和清除時(shí)間短的檢漏靈敏度，通常高于最大容許漏率 12 個(gè)數(shù)量級(jí)。不僅能找出漏孔的位置，而且還能測(cè)定漏率找出漏孔位置的有噴吹法和吸槍法。噴吹法適用于可抽空的被檢件。高頻火花檢漏器法、真空計(jì)法、固定式鹵素儀法和氦質(zhì)譜儀法歸于噴吹法。吸槍法適用于不抽

27、空、放氣量大、復(fù)雜管道等被檢件。氣泡法、熒光法，氨檢漏法及吸槍式檢漏儀法可歸于吸槍法。測(cè)定漏率的是測(cè)量示漏物質(zhì)的漏率變化或濃度變化量。根據(jù)條件可采用適當(dāng)?shù)?。品質(zhì)優(yōu)良的示漏物質(zhì)示漏物質(zhì)具有在空氣中含量少，靈敏度高，不腐蝕、不污染被檢件、抽氣系統(tǒng)及檢漏儀表， 無(wú)毒、阻燃和防爆。性好、檢漏范圍寬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便，成本低由于上述要求有些是相互的，若想采用法都能滿(mǎn)足是不合實(shí)際的。所以只要根據(jù)具體情況能夠滿(mǎn)足其主要要求的檢漏就是較為適宜的。實(shí)踐證明，檢漏的素質(zhì)、工作經(jīng)驗(yàn)也是選擇檢漏的重要依據(jù)之一。(2)對(duì)檢漏的要求對(duì)檢漏的要求如下：具有高度的責(zé)任心和認(rèn)真的工作態(tài)度；具有豐富的檢漏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；具有一定的

28、機(jī)械結(jié)構(gòu)、物理、化學(xué)、材料及焊接等方面的知識(shí)；了解被檢件結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行工藝，熟悉所用檢漏掌握所用示漏物質(zhì)的檢漏特性?；騼x器的原理及性能；例如，氦氣輕，采用噴吹法檢漏時(shí)，應(yīng)遵守從上至下和從近至遠(yuǎn)的原則(即先從被檢件序至下部和從靠近檢漏儀順序至遠(yuǎn)離的部位)；采用吸槍法檢漏時(shí)，應(yīng)遵守從下至上和從近至遠(yuǎn)的原則。但是，鹵素氣體重，除遵守從近至遠(yuǎn)的原則外，在噴吹法和吸槍法中，應(yīng)分別遵守從下至上和從上至下的原則。檢漏滿(mǎn)足上述要求，就能解釋和解決檢漏工作中出現(xiàn)的形形的現(xiàn)象，較好地完成判別漏氣、找出漏孔及測(cè)定漏率的檢漏任務(wù)。四、標(biāo)準(zhǔn)漏孔標(biāo)準(zhǔn)漏孔是在一定條件下向真（即漏率）的氣體種類(lèi)、溫度、內(nèi)部提供已知?dú)怏w流量的元

29、件。一般要明確這個(gè)氣流量等條件。如果不特別指明，則指溫度為 296±3K、為 1.01×105Pa、出口1.常用的標(biāo)準(zhǔn)漏孔低于 1.33×103Pa 的干燥空氣（其溫度低于 248K）的漏率。幾種常用標(biāo)準(zhǔn)漏孔的結(jié)構(gòu)如圖 10 所示。毛細(xì)管型標(biāo)準(zhǔn)漏孔（圖中 a）是用局部拉細(xì)的成的，漏率為 10-810-7Pam3/s。毛細(xì)金屬壓扁型標(biāo)準(zhǔn)漏孔（圖中 b）通常是用無(wú)氧銅或可伐管壓制而成，漏率為 10-810-6Pam3/s。鉑絲型標(biāo)準(zhǔn)漏孔（圖中 c）是利用與鉑絲的不匹配制成的。當(dāng)鉑絲直徑為0.10.5mm；長(zhǎng)度為 510mm 時(shí)，漏率約為 10-7Pam3/s。當(dāng)溫度改

30、變時(shí)，其漏率變化。若296K 的漏率為 qL、296，則溫度 T 時(shí)的漏率為式（8）。式中 f（T）的曲線如圖 11 所示。薄膜滲氦型標(biāo)準(zhǔn)漏孔（圖中 d）是利用石英薄膜球泡的滲氦速率制成的，其漏率一般為10-510-9Pam3/s。由于溫度對(duì)漏率的影響很大，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。如果溫度 T1 時(shí)漏孔漏率為 qL、T1，使用溫度T2 時(shí)的漏率應(yīng)為式（9）。式中，E-氦在石英中的滲透激活能；R- 常數(shù)。2.標(biāo)準(zhǔn)漏孔的校準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)漏孔的常用校準(zhǔn)有升壓法和氦質(zhì)譜檢漏儀比較法。（1）升壓法升壓法校準(zhǔn)系統(tǒng)示意圖如圖 12 所示。經(jīng)預(yù)抽并烘烤容積 V 后，標(biāo)準(zhǔn)漏孔進(jìn)氣端p11.33×103Pa，而 V

31、 達(dá)到極限真空。當(dāng)為 1.01×105Pa 的校準(zhǔn)氣體（例如 N2 氣）經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)漏孔流進(jìn)容積 V，并在V 中p2后，關(guān)閉閥門(mén) S2時(shí)間和環(huán)境溫度 T，測(cè)出對(duì)應(yīng) t 時(shí)間的升壓 p2 則標(biāo)準(zhǔn)漏孔的漏率為式（10）。（2）氦質(zhì)譜檢漏儀的比較法氦質(zhì)譜檢漏儀比較法校準(zhǔn)系統(tǒng)如圖 13 所示。在檢漏儀工作條件不變的前提下，先后測(cè)出已知漏孔 L1 和待校漏孔L2 的進(jìn)氣氦壓和訊號(hào)，則待校標(biāo)準(zhǔn)漏孔的漏率為式（11）。式中，qL，01-已知標(biāo)準(zhǔn)漏孔 L1 的漏率；p1，p2-分別為L(zhǎng)1、L2 漏孔進(jìn)氣端氦壓；I1，I2-分別為 L1，L2 漏孔的輸出訊號(hào)；I0-檢漏儀本底。國(guó)產(chǎn)檢漏儀器的主要參數(shù)見(jiàn)表 1

32、2 和表 13。表 12 國(guó)產(chǎn)氦質(zhì)譜檢漏儀主要參數(shù)廠家型號(hào)靈敏度Pam3/s工作真空度Pa偏轉(zhuǎn)半徑mm偏轉(zhuǎn)角擴(kuò)散泵的冷動(dòng)方式液氮耗量L/s功耗W重量kg外形mm×mm×mm備注成都儀器廠HZJ-16.7×10-103×10-240180o風(fēng)冷不要1000200620×660×1230ZLS-2110-131×10-34090o風(fēng)冷0.251500110938×600×650ZLS-226.7×10-133×10-4090o風(fēng) 0.211600×660×12303冷0

33、0ZLS-2310-131×10-212180o風(fēng)冷1100080950×600×57010-11Pam3/s不用液氮ZLS-2410-11,10-1210-212180o風(fēng)冷ZLS-24 A10-131×10-212180o風(fēng)冷1120650×600×1090測(cè)試自動(dòng)轉(zhuǎn)換ZLS-24 C2×10-11,10-122000150870×725×1090兩套輔助抽氣系統(tǒng)ZLS-25 A2×10-9吸槍法儀器ZLS-262×10-12180o分子泵可順流、逆流檢漏科學(xué)院北器廠TL-11&#

34、215;10-93×10-240180o風(fēng)冷不要1200250620×660×1229ZHP-4A6.7×10-141×10-3602×90o水冷擴(kuò)散泵串聯(lián)， 差動(dòng)抽氣ZHP-10順流2.7×10-12逆流 10-17×10-32090o風(fēng)冷0.041500600×530×920可順流、逆流檢漏ZHP-10 B×10-107×10-22090o風(fēng)冷不要1500570×410×860逆流檢漏儀ZHP-203×10-122090o風(fēng)冷570×600×1030可順流、逆流檢漏ZHP-305×10-1120