第7讲_真空检漏
真空泄漏检测方法
真空泄漏检测方法真空泄漏检测方法引言真空技术在许多应用领域扮演着重要角色，如航天、电子设备制造和化学工程等。
确保真空系统的安全和可靠运行对于这些领域至关重要。
而真空泄漏则是真空系统中常见的问题，因此采用适当的检测方法非常关键。
方法一：气泡检漏法气泡检漏法是一种常用的真空泄漏检测方法，主要用于大型真空系统或外部表面不易检测的装置。
具体步骤如下：1.将试件浸入具有良好润湿性的水槽中。
2.在试件表面均匀涂抹一层薄薄的肥皂水或其他可形成气泡的液体。
3.通过真空泵抽取系统中的气体，观察涂层表面是否冒泡。
4.如果在某些部位冒泡，说明该部位存在泄漏。
气泡检漏法的优点是操作简单，不需要专门的设备，但其缺点是不适用于高真空系统。
方法二：氦质谱检漏法氦质谱检漏法是一种高灵敏度的真空泄漏检测方法，适用于高真空和超高真空系统。
具体步骤如下：1.将氦气注入待检测系统。
2.使用气质谱仪检测系统中是否存在氦气泄漏。
3.如果氦气在某些部位检测到，则该部位存在泄漏。
氦质谱检漏法的优点是能够检测极小的泄漏量，缺点是设备价格较高，操作技术要求较高。
方法三：静态漏率检漏法静态漏率检漏法是一种常用的真空泄漏检测方法，适用于大型真空系统。
具体步骤如下：1.关闭真空系统的所有阀门，记录系统的初始压力。
2.在一定时间内观察系统的压力变化，计算泄漏速率。
3.如果泄漏速率超过设定的阈值，则说明系统存在泄漏。
静态漏率检漏法的优点是能够定量评估泄漏问题，缺点是需要较长的检测时间。
方法四：红外检漏法红外检漏法是一种适用于可见光透明材料的真空泄漏检测方法，如玻璃或有机材料。
具体步骤如下：1.使用红外摄像机或红外热像仪对待检测系统进行拍摄。
2.通过红外辐射检测系统中是否存在泄漏点。
3.如果出现辐射异常的区域，则可能存在泄漏。
红外检漏法的优点是无需接触待检测系统，可实时监测泄漏情况，缺点是需要专门的设备。
结论根据需求和实际情况，可以选择适合的真空泄漏检测方法。
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。
真空检漏.
工作条件
现象
设备
灵敏度[Pam3／s]
备注
荧光法
荧光材料，有机溶剂
荧光材料发光
紫外线光源
10-9～10-11
放射性同位素背压法
放射性气体，背压抽真空
计数器输出
信号背压室，闪烁计数器
10-12
背压数小时
电子管慢性漏气的
加速测定法
背压室充氩气，电子管
可为电离规
仪表读数变化
背压室，测量电路
10-9～10-11
计读数变化
热偶或电阻真空计
10-6
电离真空计法
10-2～10-6
电离真空计
10-9
差动热传导真空计法
103～10-1
热传导真空计差动组合
10-7
差动电离真空计法
10-2～10-6
电离真空计差动组合
10-10
有吸附阱的热传导真空计法
103～10-3
液氮冷却活性炭阱，
热传导计
10-7
有吸附阱的电离真空计法
背压数小时
氦质谱检漏仪背压法
背压室充氦气．抽真空
仪表读数及声响
频率变化
背压室，氦质谱检漏仪
一些方法的灵敏度和检测漏率公式及注意事项列表7。各种示漏气体的值示于表8。真空计检漏法中示漏气体的灵敏度置换系数φ和最小可读压力△Pa分别列于表9和表10。
在用离子泵法检漏时，氧气和二氧化碳的R= -0.5，氦气和氢气的R= 0.5。
氯质谱检漏仪法
10-2
输出仪表读数及
声响频率变化
氦质谱检漏仪
10-12～10-14
质
谱
计
法
射频质谱计法
10-2～10-4
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。
真空检漏基本知识（精品）
真空检漏基本知识作者：dodoo 时间：2011年1月27日第一部分检漏1．检漏的基本概念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，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Pa m3／s。
为了方便，有时用帕斯卡⋅升／秒，记为Pa⋅L／s。
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：q⋅Lmax ≤ 1/10Pw⋅S (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：q⋅Lmax ≤ (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。
同样的漏孔,如果通过的气体不同,漏率是不同的,对于较大的漏孔来说,对于不同种类的气体,同一漏孔的漏率一般与其粘滞系数成反比.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。
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_图文.
真空检漏[简介]: 1．概漏的基本概念真空检漏就是检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。
漏气也叫实漏，是气体通过系统上的漏孔或间隙从高压侧流到低压侧的现象。
虚漏，是相对实漏而言的一种物理现象。
这种现象是由于材料放气、解吸、凝结气体的再蒸发、气体通过器壁的渗透及系统内死空间中气体的流出等原因引起真空系统中气体压力升高的现象。
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10-14～10-15Pam3／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。
(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。
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。
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42
真 空
V acuum2V acuum T echno logy and M aterial
第5期
1997年10月
真空技术及应用系列讲座
东北大学真空工程博士点,博士导师杨乃恒先生主持
第一讲:真空科学的发展及其应用李云奇 95(2)
…………………………………………
第二讲:真空物理基础张世伟 95(3)
………………………………………………………
第三讲:机械真空泵(一)(二)(三)(四)(五)(六)…张以忱95(4)、(5)、(6)、96(1)、(2)、(3)
第四讲:蒸汽流真空泵姚民生 96(4)
………………………………………………………
第五讲:气体捕集式真空泵徐成海 96(5)
…………………………………………………
第六讲:真空测量刘玉岱 96(6)、97(1)、(2)、(3)、(4)
……………………………………
第七讲:真空检漏
关奎之
(东北大学)
一、概述
11概漏的基本概念
真空检漏就是检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。
漏气也叫实漏,是气体通过系统上的漏孔或间隙从高压侧流到低压侧的现象。
虚漏,是相对实漏而言的一种物理现象。
这种现象是由于材料放气、解吸、凝结气体的再蒸发、气体通过器壁的渗透及系统内死空间中气体的流出等原因引起真空系统中气体压力升高的现象。
气密性是表征真空系统器壁防止气体渗透的性能,它包括通过漏孔(或间隙)的漏气和材质的渗气。
最小可检漏率是指某种检漏方法能够检测出的漏率的最小值。
最佳灵敏度是指检漏仪器或检漏方法在最佳条件下所能检测出的最小漏率。
对于检漏仪器来讲,最佳灵敏度又称作仪器灵敏度。
检漏灵敏度是指在具体条件下,某种检漏方法所能检测出的最小漏率。
检漏灵敏度又称作有效灵敏度。
反应时间,即从检漏方法开始实施(如开始喷吹示漏气体)到指示方法(如仪表)做出反应的时间。
消除时间,即从检漏方法停止(如停止喷吹且开始抽出示漏气体)到指示方法的指示消失的时间。
漏率,即单位时间内流过漏孔(包括间隙)的气体量。
21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。
图1 各种漏孔形式
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±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
Pam 3 s 。
为了方便,有时用帕斯卡×升
秒,记为PaL s 。
31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q L ,m ax 应满足
q L ,m ax 110P w S (1)
式中 p w ——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。
如果要求在时间t 内,容积为V 的系统的压力由p 升至p t ,则其最大容许漏率q L ,m ax 应满足q L ,m ax (p t -p )V
t (2)
各种真空设备的最大容许漏率可参考表1确定。
表1 各种真空设备的最大容许总漏率
设备名称
最大容许总漏率[Pam 3 s ]减压蒸馏、真空脱气、真空浓缩
减压干燥、真空浸渍、真空输送真空蒸馏
简单的真空过滤和真空成形高真空蒸馏
冷冻干燥分子蒸馏
带真空泵的水银整流器
真空镀膜和与原子能有关的设备真空冶炼、电子冷藏车、真空电器
回旋加速器高真空排气装置
真空绝热与宇宙模拟小型超高真空设备
封离的真空设备
电子管100102210221023102310231024102510261027102810291021010211～1021210211
10212～10213
41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
34第5期 关奎之:真空检漏
=296K,入口压力p2=1.01×105Pa,出口压力p1νp2,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。
表2 理想圆管对空气的漏率及流动状态
可视流动状态粘滞流分子流
漏孔直径d[Λm]漏孔长度L[c m]漏率q L,a[Pam3 s]
>5
1
>5×1027
<0.8
1
<8×10210
注:T=296K,p2=1.01×105Pa,p2µp1
在粘滞流状态下,不同种类的气体流过同一漏孔的漏率不同,其比值为
q L q L,a=Γa Γ(3)式中 q L、q L,a——分别为漏孔对气体和空气的漏率
Γ、Γa——分别为气体和空气的粘滞系数。
在分子流状态下,不同气体流过同一漏孔的漏率之比值为
q L q L,a=M a M(4)式中 M、M a——分别为气体和空气的摩尔质量。
51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、位置和漏率的大小,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。
(未完待续)
《抓紧机遇建立真空行业信息网的重要性的思考》
上海惠丰化工研究所 周 洪 惠进德
随着电脑业的发展,电脑网络的咨询业也在中国大地蓬勃兴起。
到目前为止,全国各地与In ternet互联的网络已超过7300多个。
在国内,提供In ternet服务的互联网服务商(即IS P)有800多家,已经上网的用户已经达到80多万。
在全球,In ternet拥有7500万的用户,并在以165◊的年增长率速度在高速增长。
眼光长远的企业家们纷纷将自己企业的电脑设备连上网络,及在网络上制作自己企业的W EB站,对外发布企业信息或在网络上寻找自己所需要的信息。
这种分散的各自为政的上网,造成了信息资源的分散。
因此,按行业归类不但可以使国内外客户较方便地查找信息,也关系到行业内各单位在登记上网的过程中其支付的费用和实际效果的投入产出比。
通过实际的考察,并针对真空行业中的信息的需求,我建议由真空行业协会出面,组织本行业内的企业联合统一上某一个网。
(全文详见待出版的《真空通讯》1997年第10期)。
44真 空 第5期。