真空检漏法.docx

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1、真空检漏法1 静态升压法（1） 原理 将真空泵与被检设备或密封装置相连接，然后抽真空。压力 降至某一值时，停止抽真空。同时关闭阀门，放置一段时间。在放置时间里，如 果压力急剧上升， 就可判断泄漏率很大。如果压力没有大的变化，就可认为泄漏 率很小，或者没有泄漏。静态升压法也称为真空放置法。（2） 泄漏率的确定 在真空技术领域中，通常用压力与容积的乘积来表示某一条件下泄漏的气体量，即泄漏率，其单位为Pa m3/s。设被检设备或密封装置的容积为 V,停止抽真空时的压力为pl，放置t 时 间后的压力上升为p2,则单位时间的平均泄漏率为,Lpv式中（P2 - Pl VjLpV 以压力与容积的乘积表示的泄

2、漏率，Pa m3/s。例 1 有一个容积为 10m3 的贮罐，用真空泵抽真空至 500Pa,然后关闭阀 门，经过18 h 放置，真空表的压力为 15000P&问泄漏率是多少？1m2解 将 P =500Pa，p =15000Pa，V =10 3 t = 18h = 6.48 汉 104s 代入式 14 得到, 仏-5 V （15000-500W10Lpv4 一 2.24t6.48 汉 10Pa m3/s（3） 灵敏度 静态升压法的灵敏度与被检容器的容积大小、放置时间的长短和真空检测元件（真空计）的灵敏度有关。采用不同的真空计可测得的最小 泄漏率是不同的。例如，热传导真空计的最小可检泄漏率为1 1

3、0-6Pa m3/s，而电离真空计的最小可检泄漏率可达1 10-9Pa m3/s。但是，由于被检物体表面和材料本身所含气体的蒸发、吸收和扩散，采用静态升压法可检出的最小泄漏 率约为 5 10-7Pa m3/s。（4） 泄漏点的判断 采用静态升压法很容易得到被检设备的总的泄漏率， 但不能具体判断出泄漏点2 液体涂敷法(1) 原理 将被检被检设备或密封装置抽真空。在它的表面涂上水、酒精、丙酮等液体。如果该液体接触到漏孔，就可能进入漏孔或把漏孔盖住，涂敷 的液体产生流动，同时引起真空侧压力的急剧变化， 测出这个变化，就可以确定 覆盖液体部分的泄漏情况例 2 将某气罐用 0.1m3/s 的真空泵排气。

4、罐中的泄漏率为 1Pa m3/s, 研究涂敷液体水盖住这个漏孔时，气罐内压力的变化情况。解： 空气泄漏进入气罐会引起罐中的压力增加：PV式中S 为真空泵的排气速度，m3/s。将已知数据代入上式得到：p - -10 0.1 Pa计算结果说明，如果抽真空时间足够长，气罐的压力最终达到10Pa。当水进入漏孔时，气罐内压力将发生变化。分析公式可以发现，对于不可压缩流体的层流流动，其泄漏率是与流体的粘度成反比的，即有LLpv1 pV2因而，本例中水的泄漏率应为181 汇 10/L、=LpV 水口空气L、,宀厂= LpV 空气3汉 1 =1 81 汉 101 1.81 10Pa m3/s水此时，气罐内的压

5、力为1.81 10，p0.1811 100.1Pa即水漏入气罐后，气罐内的压力由 10Pa 急剧下降至 0.181Pa 若气罐内外的压力差为 0.1MPa,贝U 水的体积泄漏率为0.181 10_2-1.81 10“60.1 10m3/s81 10即水的质量流率为kg/s，若水在O.IMPa 的压力下变成水蒸气,则：22.41 81 灯 0180.1106=2.25Pa m3/s此时，气罐内的压力为业=125 七.5 S 0.1 Pa用该方法进行泄漏检测时发现多数情况下的压力变化如图所示。涂敷液体之前，经长时间抽真空，气罐内的压力几乎不变，如曲线AB 所示；涂敷液体以后，气罐内的压力急剧下降，

6、如曲线 BC 所示；过不久，压力又迅速上升，如曲线CD 所示。这是由于液体从漏孔进入真空侧后，漏孔一时被堵塞，然后，液体迅速蒸发， 产生了大量的蒸汽。此后，蒸气被排出, 压力开始下降，如曲线DE 最终接近AB 的水平。(2) 灵敏度该方确分析，在某些假定的前提下，可以作大致的估计。例 4 检漏时，已法的灵敏度不容易作出精tlt2t3压力液体涂敷法的压力变化外的负荷总计为 1 10,a知：气体负荷中，泄漏以m3/s；真空计可以读取指示值的 5%,无论对什么样的气体，其灵敏度都相同；排气系统在任何压力下，对任何气体，排气速度都一 定。问： 该条件下用液体涂敷法检漏，其灵敏度为多少？解： 真空计可以

7、读取 5%压力变化，因此，整个气体负荷值变化 5%时,就可以判断出来。也就是说，检漏开始前的整个气体负荷和用液体涂敷法堵住泄 漏时的气体负荷之差为 5%时，就可以检出泄漏。故在泄漏之外的气体负荷为5%,即有 5 10Pa m3/s 左右的泄漏时，就可以检测出来。真空测定仪，可用于玻璃真 空容器的检漏与真空度测定，它 的原理如图所示。当接通开关 K 时，在放电簧 F 处便产生高频火 花。当放电簧与玻璃真空容器接 近时，在容器内激起高频放由此可见，该法的灵敏度受真空计的灵敏度和泄漏之外的气体负荷的影响。（3） 响应时间 该法的应答时间在几秒至几分钟左右，它是由漏孔的大 小和涂敷液体的性质决定的。泄

8、漏越大，应答时间越短。（4） 泄漏点的判断 涂液体的同时，注意观察真空计读数的变化，压力 急剧变化的地方即为泄漏地点。为可靠起见，应在压力恢复初始值、并趋于稳定 后再涂液体。如果几次涂液结果相同，即可确认该处有泄漏。3 放电管法示漏气体通过漏孔进入抽真空的容器或密封装置后使放电管内放电光柱 的颜色发生变化，据此可判断漏孔的存在。为了便于观察放电光柱的颜色，放电 管的管壳采用玻璃泡壳。它适用的压强范围约为1 100P&在此范围内空气的放电颜色为玫瑰红色，示漏物质进入放电管后，放电光柱的颜色可参考表。此方 法的灵敏度为 10-3Pa m3/s。各种气体和蒸气的辉光放电颜色气体放电颜色蒸汽放电颜色空

9、气玖瑰红水银蓝绿氮气金红水天蓝氧气淡黄真空油脂淡蓝（有荧光）氢气浅红酒精淡蓝二氧化碳白监乙醚淡蓝灰氦气紫红丙酮蓝氖气鲜红苯蓝氩气深红甲醇蓝4 咼频火花检漏器法咼频火花检漏器也叫咼频 火花高频火花检漏仪原理C.电容器；CD 接触器；CT.电源插头；K.开关；Li.振动线圈；L2.谐振线罔；L3.高压线圈；F.放电簧;如果放电簧沿玻璃表面移动，当其尖端距表面 1cm 左右时，若没有漏孔，则会在 玻璃表面形成散开的杂乱火花，如果玻璃壁有漏孔，则可形成细长而明亮的火花 束，束的未端指向漏孔。高频火花检漏仪在玻璃容器内激发放电的颜色与放电管相同，因此，与放 电管一样也可根据放电颜色的改变进行检漏。高频火

10、花检漏仪不能直接用来检测金属容器和管路的漏孔，因为高频火花 在金属表面被短路，不能使容器内部激发放电，此时应该用真空胶管把一段玻璃 管接到金属真空系统上，用高频火花检漏仪在玻璃管内激起放电， 然后在系统怀 疑有漏孔的地方施以示漏物质，观察玻璃管内放电颜色有无变化，从而判断有无 漏孔及漏孔位置。高频火花检漏仪的工作压强范围为几百帕斯卡至零点几帕斯卡，灵敏度为11 Pa m3/s。使用时应注意放电簧不要长时间停在一处，因为这样会将玻璃壁打穿而造 成漏孔。放电簧不要接近金属架或其它金属零部件，以免发生触电事故。5 真空计法（1）热传导真空计法 热传导真空计（热阻真空计和热电偶真空计）是 基于低压强下

11、气体热传导与压强有关的性质来测量真空系统内的压力的。此外， 还可以利用热传导真空计的读数不仅与压力有关， 而且还与气体种类有关的性质 来进行检漏，当示漏气体通过漏孔进入真空系统时，不仅改变了系统内的压力，也改变了其中的气体成份，使热传导真空计读数发生变化，真空计i真空计 2（2）电=E=E-g-E 三二三二-三一辿 掙 口三离真空计据此可检示漏孔的存在。（3）差动真空计法差动真空计法也叫-丁室温1 真空泵桥式真空计法，检漏装置如图所示。它由两个差动真空计法检漏真空计和一个阻滞示漏气体通过的阱所组成，两个真空计的输出讯号以差分形式输出。检漏前，将系统抽成真空，将阱加热除气，并将电路调平衡。检漏时

12、，当 示漏物质通过漏孔进入系统后，可不受限制地进入第一个真空计内，由于阱的作 用，示漏物质进入第二个真空计的量要受到限制，这样，两个真空计的输出讯号就不一致，给出差分讯号，由此便可以指示漏孔存在并给出漏孔的大小。差动真空计法中，可采用不同的真空计，如热阻真空计、热电偶真空计、 热阴极电离真空计和冷阴极电离真空计等。相应的阱和示漏气体有氢氧化钙阱， 二氧化碳示漏气体； 活性炭阱，氢气或丁烷为示漏气体。差动真空计法的优点是：在使用中由于两个真空计电参数的不稳定，真空 系统抽速的不稳定等所造成的仪器噪声得到了补偿， 计法高得多。6 卤素检漏法所以检漏灵敏度比单管真空3 节中简单介绍了卤素检漏仪的工作原理和在压力检漏法中的特点。在真 空检漏法中，要求将被检系统抽到 100.1Pa 的真空度，卤素气体通过漏孔由外 向内进入系统中， 并进入敏感元件所在空间，并由卤素检漏仪探头检测出来。 其 最小可检泄漏率可达到10-9Pa m3/s。7 氦质谱检漏法在真空检漏法中，氦质谱检漏仪直接与被检系统相连接，被检系统抽真空， 并在被检件外施加示漏气体（氦气）。示漏物质通过被检件上的漏孔进入检漏仪， 被检测出来。真空氦质谱检漏法的灵敏度比压力检漏法中介绍的氦质谱检漏仪吸 嘴法的灵敏度高得多， 其最小可检泄漏率为 10-1210-13Pa m3/s