真空检漏的原理和方法
真空衰减法检漏机
真空衰减法检漏机
真空衰减法检漏机是一种用于检测物体内部或表面的漏洞的设备。
它的原理是利用真空环境下的气体分子扩散和泄漏来检测漏洞的大小和位置。
以下是该设备的历史和工作原理。
一、历史
真空衰减法检漏机的原理最早是在19世纪末由德国物理学家克劳修斯·海姆霍兹提出的。
他发现，气体在真空环境下会扩散和泄漏，因此可以利用这一原理来检测漏洞。
随后，这一原理被应用于工业领域，用于检测各种设备和产品的漏洞。
二、工作原理
真空衰减法检漏机的工作原理是利用真空环境下的气体分子扩散和泄漏来检测漏洞的大小和位置。
具体步骤如下：
1.将待测物体放入真空室中，将室内压力降至一定值（通常为10^-3 Pa）。
2.在真空室中加入检测气体（通常为氦气），使其充满整个室内。
3.利用真空室内的泵将氦气抽出，使室内氦气分子数量逐渐减少。
4.在氦气分子数量减少到一定程度时，利用检测器检测氦气的浓度变化，从而确定漏洞的大小和位置。
5.根据检测结果进行修补或更换漏洞部位。
三、应用领域
真空衰减法检漏机广泛应用于各种设备和产品的漏洞检测中，如汽车制造、航空航天、电子产品、医疗器械等领域。
它可以检测出微小的漏洞，如0.01微米大小的漏洞，因此在一些高精度产品的生产中得到了广泛应用。
总之，真空衰减法检漏机是一种非常重要的检测设备，它的应用范围广泛，可以帮助生产企业提高产品质量，保障人们的生命安全。
真空检漏方法
真空检漏方法真空检漏方法是指在低压环境下，通过检查气体泄漏的方式来确定系统的完整性和可靠性。
在各种工业和实验室应用中，真空检漏是非常常见的，以确保制造过程、实验设备或机械系统的性能和稳定性。
本文将详细介绍10种真空检漏方法及其优缺点，以帮助读者更好地了解这方面的知识。
1. 毛细管测量法毛细管测量法是一种基于液体的检漏方法，其原理是通过液体的自吸作用，在低压条件下观察气体泄漏。
此方法根据毛细管长度和内径的关系，可以确定检测范围和检测灵敏度。
该方法需要人工监控，并且无法检测气体泄漏。
2. 红外检测法红外检测法是一种利用红外辐射来检测气体泄漏的方法。
此方法适用于检测有机化学物质的泄漏，如氨、甲烷、丙烷等。
不适用于空气、氮气等无机气体的检测。
3. 热模反应法热模反应法是一种利用气体反应产生的热量来检测气体泄漏的方法。
该方法可以检测气体泄漏，但不适用于检测液体泄漏或固体泄漏。
4. 电离检测法电离检测法是一种通过检测气体电离程度来检测有机和无机气体泄漏的方法。
该方法可以检测非常小的气体泄漏，但不适用于在低压环境中进行检测。
5. 质谱检测法质谱检测法是一种利用离子化技术来检测气体稳定同位素的方法。
此方法非常适用于检测裂解气体。
6. 超声波检测法超声波检测法是一种利用超声波传递来检测密封件泄漏的方法。
此方法适用于密封不良的工业及实验室装置。
7. 气泡法气泡法是一种利用液体变色或产生气泡来检测气体泄漏的方法。
该方法适用于低压系统泄漏的检测，但需要密封很好的试验装置。
8. 空气泄漏检测法空气泄漏检测法是一种利用带氦气的空气进行检测的方法。
该方法适用于检测低压和高压系统的泄漏，但需要设备完好，要求技术人员熟练。
9. 低压检测法低压检测法是一种利用负压来检测气体泄漏的方法。
该方法适用于检测低压系统的泄漏。
该方法需要大量的设备和人力。
10. 总量检测法总量检测法是一种利用气体浓度变化来检测气体泄漏的方法。
此方法适用于气体排放监测。
真空检漏
真空检漏法类型及其最小可检漏率
（3）背压检漏法：
背压检漏法是一种充压检漏与真空检漏相结合的方法， 多用于封离后的电子器件、半导体器件等密封件的无损检漏 技术中。其检漏过程基本上可分为充压、净化和检漏三个步 骤。 A、充压过程是将被检件在充有高压示漏气体的容器内存放 (或称浸泡)一定时间。 B、净化过程是采用干燥氮气流或干燥空气流在充压容器外部 或在其内部喷吹被检件。如不具备气源时也可使被检件静置， 以便去除吸附在被检件外表面上的示漏气体。 C、 检漏过程则是将净化后的被检件放人真空室内，将检漏 仪与真空室相连接后进行检漏。
流时，漏孔对空气的漏率qL可用下式近似估算：
qL
1 d3n(
6
p02
pgp / t
难以确定漏孔的位置，判断也不容易，实用性差。
2、辅助真空罩法： 辅助真空罩法是一种能够很好地区别被检件中漏气和放气的
静态升压法。该法借助一个辅助真空罩，组成如图所示的测试系 统。
内部抽真空后再关闭阀2，在△t内测的压力增长值△P1。再 将辅助真空罩罩在被检件外并密封好，然后将辅助真空罩 内抽真空到与被检件内部相同的压力，再次对被检件内部 抽真空后封闭，在时间间隔△t 内测得另一个压力增长值 △P2，这是单纯由被检件内部故气所引起的压力增长值。 那么系统的漏率为：
（2）真空检漏法：
真空检漏法是将被检的真空容器或真空系统与检漏仪器的敏感 元件抽成真空状态，然后将示漏物质依次施加在被检容器或系统外 面的可疑部位。如果被检的容器或系统存在漏孔，示漏物质(如氦 气）不但会通过漏孔进入到容器或系统中去，同时也会进入到检漏 仪器的敏感元件所在的空间中去，从而通过敏感元件检测出示漏物 质，借以判断出漏孔存在的位置和大小。下表给出了真空检漏法中 所采用的各种检漏方法及其特点和它所能达到的最小可检漏率。
真空室检漏的原理和方法
真空室检漏的原理和方法
真空室检漏的原理是通过检测真空室内的气体流量或压力变化，来确定是否存在漏气现象。
如果真空室存在漏气，那么气体将从漏气处流入真空室，导致真空室内压力升高或降低，或者导致气体流量异常。
真空室检漏的方法有以下几种：
1. 压差法：将真空室密封后，测量其初始压力和经过一段时间后的压力，如果压力差超过了一定范围，则说明存在漏气。
2. 气泡法：在真空室内充入一定量的水或其他液体，然后密封真空室并抽真空，观察液体中是否出现气泡，如果有气泡出现则说明存在漏气。
3. 灵敏度法：利用高灵敏度的气体检测器检测真空室内的气体浓度，如果气体浓度超过了一定范围，则说明存在漏气。
4. 声波法：利用声波检测器检测真空室周围是否存在异常的声波信号，如果存在异常信号则说明存在漏气。
以上是真空室检漏的原理和几种常见方法，不同的方法适用于不同的应用场景和检测对象，需要根据实际情况选择适合的检漏方法。
真空衰减法检漏
真空衰减法检漏
真空衰减法是一种检测容器或管道中气体泄漏的方法。
它是通过将容器或管道内的空气抽空，然后观察真空度的变化来检测泄漏的存在和程度。
具体操作步骤如下：
1.将容器或管道连接到真空泵系统中，使用泵将内部空气抽出，直至达到所需真空度。
2.关闭真空泵和容器或管道之间的连接，然后等待一段时间以观察真空度是否保持不变。
如果真空度下降，则说明存在泄漏。
3.根据所使用的真空度和泵吸取空气的时间，可以估算泄漏速率，从而找出泄漏点。
4.修复泄漏并重新进行测试，直至可以确认不再泄漏。
真空衰减法的优点是简单易行，能够检测到微小的泄漏，并且不会对测试物品造成损害。
缺点是需要专业的测试设备和技术，以及一定的测试时间，不能用于检测液体泄漏。
真空检漏箱的工作原理
真空检漏箱的工作原理
真空检漏箱是一种用于检测密封件（如管道、容器、仪器等）是否存在泄漏的仪器。
其工作原理如下：
1. 真空系统：真空检漏箱内部通过泵将空气逐渐抽出，将箱内建立起一定的真空度，通常可达到10^-2至10^-3 Pa。
2. 漏气检测：在箱体内设置了一个漏气检测系统，通常是通过气体质谱仪、电离检漏仪等设备来检测箱内的气体成分。
3. 密封测试：待测密封件放置在检漏箱内，箱体内部的真空度会将泄漏点的气体逐渐吸出，如果密封件有泄漏，泄漏的气体会通过漏气检测系统被检测出来。
4. 检测结果：漏气检测系统将检测到的气体成分转换成电信号传递给控制系统，控制系统会对信号进行分析，判断密封件是否存在泄漏，并将结果以可视化形式显示出来。
通过不断抽真空以及漏气检测系统的配合，真空检漏箱能够高效地检测出密封件的泄漏情况，确保产品的质量和安全性。
真空检漏概述
8放射性同位素检漏法——将少量的放射性材料放入被检件中并密封好，如有漏孔便会有射线泄露出来，从而在外面用特殊的射线探测仪指示出来。放射性同位素检漏法在背压检漏法中应用的相当成功。
9慢性气体的加速检漏法——将管子置于高压的氩气中，管内的压力上升率会比在空气中快得多，这便是慢性气体的加速检漏法的理论依据。
②真空检漏法——将被检漏真空容器和敏感元件，抽成真空状态，然后将示漏物质依次施加在可疑部位，若有漏孔，示漏物质将进入容器内，被敏感元件所发现。③背压检漏法——有三个步骤：充压，净化，检漏。
二：各种检漏方法
1静态升压法——把容器抽到一定的压力后，关闭阀门，隔离真空室和真空泵，测量容器内的压力变化。
一般常用的静态升压法有以下两种：①辅助真空罩法——可以排除放气的干扰；②压力平衡法——可以测量那些不能安装真空规管的被检件的漏率。
电气系统的核心是质谱室的供电和测量。辅助真空系统，它具有预抽被检件，保证检漏仪真空度，进行气体分流等功能。对于体积小，漏气小的系统可以不选用辅助真空系统，对于体积大，漏气大的系统需要选用辅助真空系统。
③氦质谱检漏仪的灵敏度：对于氦质谱检漏仪有三种灵敏度——漏率灵敏度，记作 ；分压比灵敏度，记作 ；检漏灵敏度，氦质谱检漏仪在实际检漏条件下所能达到的灵敏度，记作 。当氦质谱检漏仪安装在真空系统的不同位置时，所能达到的检漏灵敏度是不同的。
2气泡检漏法——在被检件中充入一定压力的示漏气体后放入水中，气体将通过漏孔进入水中，形成气泡，从而判断漏孔的有无及其位置和大小。属于压力检漏法。一般有以下两种：①水槽法——适用于小型器件；②皂膜法——适用于尺寸较大的器件。
3氨气检漏法——把被检件抽真空，在其外壁可疑位置上贴上显影带，然后在其内部充入高于大气压的氨气，当有漏孔时，氨气会漏出并进入显影带，使其变色。具体步骤为：清洁处理——贴显影带——充氨——排氨。
真空检漏仪原理
真空检漏仪原理
真空检漏仪原理
真空检漏仪（测漏仪）是指用于检测真空系统中的微小漏气流量的仪器。
它可以测量空气、氧气、氢气、氦气、二氧化碳和其他气体的漏损流量，以及水蒸汽、有机液体和液氨的漏损流量。
真空检漏仪动作原理：
1.将真空泵连接到检漏仪，打开检漏仪的电源开关，打开检漏仪的真空开关，将真空泵的输出头接上检漏仪的输入口；
2.打开检漏仪的保护气源开关，检漏仪内部的真空流路形成气路，聚焦板的放大器启动，促使检漏仪内部的真空流路发生流动；
3.当要测试物体接上检漏仪的接口时，真空流路中的漏气会进入检漏仪，由于聚焦板放大器的作用，漏气会被放大，出现在观察窗上；
4.如果漏气量比较大，在观察窗上会出现明显的漏气气泡，当漏气量小时，就有可能出现漏气气泡的抖动，抖动的程度可以作为检测漏气量的依据；
5.漏气检测完毕后，及时关闭检漏仪的真空开关，并断开真空泵，以免造成对真空设备的损害。
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(2)性能测试方法 灵敏度、反应时间及恢复时间是卤素检漏仪的主要性能参数。其测试方法 与氦质谱检漏仪的相同，这里不再赘述。但是，卤素检漏仪的指示与卤素气 体的浓度有关：一般，低浓度的指示是线性的，中等浓度的是非线性的，而 当浓度很高时仪器出现饱和或中毒现象。所以在进行性能测试或检漏时，进 入传感器的卤素气体的浓度不宜高于百万分之一。 固定式卤素检漏仪传感器应和lO-1～10oPa压力范围内工作，压力过高或过 低都会导致仪器灵敏度的下降。 便携式卤素检漏仪的传感器基本上是在大气压下工作的，靠吸气装置吸入 气体，使卤素气体流经传感器。
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二、检漏仪器 用于检漏的仪器有氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏器、气敏半 导体检漏仪及用于质谱分析的各种质谱计。这里主要介绍氦质谱检漏仪、卤 素检漏仪、高频火花检漏器的工作原理、结构及国产检漏仪器的技术性能。 1．氦质谱检漏仪 ． 氮质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳 定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪 器。 氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9 ～10-12Pam3／s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。双级串联磁偏 转型仪器与单级磁偏转型仪器相比较，本底噪声显著减小．其灵敏度可达1014～10-15Pam3／s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。逆流氦 质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级 部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点．适用 于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3／s。
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Hale Waihona Puke 做专业的事在离化室N内，气体电离成正离子，在电场作用下离子聚焦成束。并在加速电 压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。在均匀磁场的作用下， 具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动，其偏转半径可按式（5）计算。
可见，当B和U为定值时，不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。仪 器的B和R是固定的，调节加速电压U使氦离子束[图中(me-1)2]恰好通过出口缝 隙S2，到达收集器D，形成离子流并由放大器放大。使其由输出表和音响指示 反映出来；而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器 的R值不同无法通过出口缝隙S2，所以被分离出来。
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(1)工作原理与结构 氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和 抽气系统及电气部分等组成。 ①单级磁偏转型氦质谱检漏仪 现以HZJ—l型仪器为例．介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪，其结构如图2 所示。 在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场 、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一 级放大静电计管和冷阴极电离规。质谱室的工作原理如图3所示。
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(2)性能试验方法 灵敏度、反应时间、清除时间、工作真空度、极限真空度及仪器入口处抽速 是评价氦质谱检漏仪的主要性能指标。 ①灵敏度及其校准 氦质谱检漏仪灵敏度，通常指仪器的最小可检漏率。记为qL.min，即在仪器处 于最佳工作条件下，以一个大气压的纯氦气为示漏气体，进行动态检漏时所能检 测出的最小漏孔漏率。所谓“最佳工作条件”是指仪器参数调整到最佳值，被检 件出气少且没有大漏孔等条件。所谓“动态检漏”是指检漏仪器本身的抽气系统 仍在正常抽气。仪器的反应时间不大于3s。所谓“最小可检”是指检漏讯号为仪 器本底噪声的两倍时，才能认定有漏气讯号输出。所谓“漏孔漏率”是指一个大 气压的干燥空气通过漏孔漏向真空侧的漏气速率。仪器本底噪声，一般指在2min 内输出仪表的最大波动量。 漏率灵敏度标准系统如图6所示。图中虚线框内部分为配气系统．即为标准 漏孔5进气端提供压力为pHe的纯氦气。辅助泵6的任务是预抽。用干燥瓶4和针阀2 调节仪器工作压力。如果仪器本底为I0，本底噪声为In，标准漏孔对空气的标称 漏率为qL.o，当其进气压力为pHe时的仪器讯号为I，则仪器灵敏度为式（6）。
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5．检漏方法的分类 检漏方法很多，根据被检件所处的状态可分为充压检漏法、真空检 漏法及其它检漏法。 充压检漏法：在被检件内部充入一定压力的示漏物质，如果被检件 上有漏孔，示漏物质便从漏孔漏出，用一定的方法或仪器在被检件外 部检测出从漏孔漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率 的大小，此即充压检漏法。 真空检漏法：被检件和检漏器的敏感元件处于真空状态，在被检件 的外部施加示漏物质，如果有漏孔，示漏物质就会通过漏孔进入被检 件和敏感元件的空间，由敏感元件检测出示漏物质，从而可以判定漏 孔的存在、位置利漏率的大小，这就是真空检漏法。 其它检漏法：被检件既不充压也不抽真空，或其外部受压等方法归 入其它检漏法。背压法就是其中主要方法之一。 所谓“背压检漏法”是利用背压室先将示漏气体由漏孔充入被检件， 然后在真空状态下使示漏气体再从被检件中漏出．以某种方法(或检 漏仪)检测漏出的示漏气体，判定被检件的总漏率的方法。
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(me-1)2=4，即He+的质荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。 ②双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪 图4示出了双级900缩转串联式磁偏转型氦质谱检漏仪的质谱室。由于两次分 析，减少了非氦离子到达收集器的机率。并且，如在两个分析器的中间，即图中 的中间缝隙S2与邻近的挡板间设置加速电场，使离子在进入第二个分析器前再次 被加速。那些与氦离子动量相同的非氦离子，虽然可以通过第一个分析器，但是， 经第二次加速进入第二个分析器后，由于其动量与氦离子的不同而被分离出来。 由于二次分离，仪器本底及本底噪声显著地减小，提高了仪器灵敏度。 ③逆流氦质谱检漏仪 逆流氦质谱检漏仪的结构特点如图5所示。该类仪器是根据油扩散泵或分子泵 的压缩比与气体种类有关的原理制成的。例如，多级油扩散泵对氦气的压缩比为 102；对空气中其它成分的压缩比为lO4～106。检漏时，通过被检件上漏孔进入主 抽泵前级部位的氦气，仍有部分返流到质谱室中去，并由仪器的输出指示示出漏 气讯号。这就是逆流氦顷质谱检漏仪的工作原理。
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2．漏孔、漏率及其单位 真空技术中所指的漏孔，由于尺寸微小、形状复杂、形式多样(如图1所示) ，无法用几何尺寸表示其大小。所以一般用等效流导或漏气速率(简称为漏率) 表示漏孔的大小。 用漏率表示漏孔大小时，如果不加特殊说明，则是指在漏孔入口压力为 1.01×105Pa，出口压力低于1.33×103Pa，温度为296士3K的标准条件下，单 位时间内流过漏孔的露点温度低于248K的空气的气体量。 漏率的单位是帕斯卡×立方米／秒，记为Pam3／s。为了方便，有时用帕斯 卡×升／秒，记为PaL／s。 PaL s
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3．高频火花检漏器 ． 高频火花检漏器是个高频高压对地放电器件，可以用于真空检漏。 (1)工作原理与结构 图9示出一种电容，电感串联谐振式高频火花检漏器的原理图。接通K，当 接触器CD闭合时，电流流经L1、CD，电流很大，L1产生足够大的电磁力吸 引CD断开，于是形成L1、C、L2的回路。由于阻抗增加，电流减小导致电磁 力下降。从而使CD重新闭合。如此反复，在L2上施加高频脉冲电压，因此高 压线圈L3便感应出高频高压脉冲电压。而L3的一端对地放电产生高频火花击 穿现象。这就是高频火花检漏器的工作原理。 (2)玻璃真空系统的检漏 将高频火花检漏器的放电簧F沿着已抽空的玻璃系统外表面慢慢移动，没 有漏孔时放电火花束呈杂乱分散状态，当遇到漏孔时火花束集中成一条细束 ，且指向系统上亮点(漏孔内空气电离率远远大于玻璃的结果)，该亮点就是漏 孔的位置。 (3)金属真空系统的检漏 各种气体和蒸汽的辉光放电颜色如表3。选用表中示漏物质施加在金属真空 系统的可疑处，用高频火花检漏器激发系统上玻璃质规管或盲管内的气体， 使之放电，观察放电颜色的变化便可实现检漏。这种方法的工作压力为 5×10-1～102Pa，检漏灵敏度为10-3Pam3／s。
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4．漏孔的气流特性 气体流经漏孔的过程是很复杂的，可能包含有粘滞流、过渡流及分子流三 种流动状态。主导流动状态与漏孔的几何尺寸、气体的种类、漏孔两端的压 力及环境温度有关。设环境温度T=296K，入口压力p2=1.01×105Pa，出口压 力p1《p2，漏孔长L，直径d的均匀圆截面导管型漏孔，其对空气的漏率及可 视流动状态见表2。
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真空检漏
作成： 作成：樊斌杰 日期:2010 /10月 :2010年 日期:2010年/10月
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3．最大容许漏率 真空系统漏气是绝对的，不漏气是相对的在真空检漏技术中所指的“ 漏”是和最大容许漏率的概念联系在一起的。 对于动态真空系统，只要其平衡压力能够达到所要求的真空度，这时 即使存在着漏孔，也可以认为该系统的漏率是容许的，该情况下系统的漏 率称为最大容许漏率。动态真空系统的最大容许漏率qLmax应满足 qLmax≤1/10PwS (1) 式中Pw----系统工作压力 S----系统的有效抽速 对于静态真空系统，要求在一定时间内，其压力维持在容许的压力以 下，这时即使存在着漏孔，同样叮以认为该系统的漏率是容许的，该情况 下系统的漏率称为最大容许漏率。如果要求在时间t内,容积为V的系统的压 力由p升至pt，则其最大容许漏率qLmax应满足 qLmax≤(pt-p)V/t (2) 各种真空设备的最大容许漏率可参考表1确定。
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如果检漏时用辅助系统抽气(即对示漏氦气有分流)。或用累积法检漏时，给出 仪器最小可检氦浓度(即浓度灵敏度)。记为γmin，能较方便地估计检漏效果。 浓度灵敏度校准系统中应用一流量计测出图6的通过针阀2进入仪器的空气 流率qL.o，则仪器浓度灵敏度成为式（7）。