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真空检漏的一些基本概念及方法介绍

发布时间:2020-05-26浏览次数:载入中...
真空检漏的一些基本概念

真空检漏就是检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。

基本信息:
中文名称真空检漏

外文名称:vacuum leak detection

单位:帕·米3/秒(Pa·m3/sec)

 

简介

真空系统、容器或器件的器壁因材料本身缺陷或焊缝、机械连接处存在孔洞、裂纹或间隙等缺陷,外部大气通过这些缺陷进入系统内部,致使系统、容器或器件达不到预期的真空度,这种现象称为漏气。造成漏气的缺陷称为漏孔。漏孔尺寸微小、形状复杂,无法用几何尺寸表示,因此在真空技术中用漏率来表示漏孔的大小。漏率是指单位时间内漏入系统的气体量,其单位为帕·米3/秒(Pa·m3/sec)或托·升/秒(Torr·L/sec)。

1Pa·m3/sec=7.5(Torr·L/sec)

真空检漏技术就是用适当的方法判断真空系统、容器或器件是否漏气、确定漏孔位置及漏率大小的一门技术,相应的仪器称为检漏仪。在真空系统、容器、器件制造过程中借助真空检漏技术确定它们的真空气密性、探查漏孔的位置,以便采取措施将漏孔封闭从而使系统、容器、器件中的真空状态得以维持。

漏率的大小需进行校准后方能确定。一般采用比较法,即将被检漏孔与标准漏孔在检漏仪上进行比较,就可得出被检漏孔的漏率。 检测真空系统或其零部件的漏孔的方法。对一定的容器进行足够长时间的抽气后,容器压力不再变化,这时的抽气量必定与容器的漏气量和放气量之和相等,即puSe=qL+q0,式中pu为容器的极限压力,Se为容器排气口处的有效抽气速率,qL和q0分别为容器的漏气量和放气量。如放气量少到可以不计,则平衡式变为puSe=qL,或pu=qL/Se。这说明容器的极限压力由漏气量与有效抽气速率的比值决定。如抽气速率一定(常数),要得到低的极限压力便应降低漏气量,检漏便是关键的措施。

漏孔就是真空容器的孔洞和孔隙。容器内外的压力差会使气体通过漏孔从容器的一侧通向大气侧。漏孔一般很微小,实际上不能测出漏孔的具体大小,所以漏孔大小都用漏率(在规定的条件下气体流过漏孔的流量)来表示。漏孔两侧存在着压力差,即可利用气体流动引起的效应来检漏。为便于检漏和易于检测出漏孔的位置,一般尽可能缩小检测的面积范围,所以先侧重于对零部件的检漏。零部件经过严格的检漏,组装后就可避免漏气。

分类

真空检测常用的有气压检漏、氨敏纸检漏、荧光检漏、高频火花检漏、放电管检漏和仪器检漏等多种方法。

标准漏孔指在温度为23±7、露点低于-25的干燥空气中,保持漏孔一端压强为100千帕±5%,另一端压强低于1千帕的状态下,经过校准后确定漏率的漏孔。常用标准漏孔有玻璃毛细管漏孔、薄膜渗氦漏孔、玻璃-白金丝漏孔、金属压扁漏孔、多孔金属或陶瓷漏孔和放射性漏孔等。气压检漏 被检零部件内腔充以气体(一般为空气),充气压力的高低视零部件的强度而定,一般为(2~4)×105帕。充压后的零部件如发出明显的嘶嘶声,音响源处就是漏孔位置。用这种方法可检最小漏率为5帕·升/秒的漏孔。如不能用声音直接察觉漏孔,则用皂液涂于零部件可疑表面处,有气泡出现处便是漏孔位置。用这种方法最小可检漏率为5×10-3帕·升/秒的漏孔。此外,还可将充气的零部件浸在清净的水槽中,气泡形成处便是漏孔位置。用水槽显示漏孔,方便可靠,并能同时全部显示出漏孔位置。如气泡小、成泡速度均匀、气泡持续时间长,则为1.3×10-2~13帕·升/秒漏率的漏孔。如气泡大、成泡持续时间短,则为13~103帕·升/秒漏率的漏孔。

真空系统检漏方法普及之荧光检漏法

荧光检漏法是螺杆真空泵厂家要介绍的第五种真空系统检漏方法,区别与此前介绍的几种检漏方法,它多用于小型真空器件的检漏。

荧光检漏法是一种利用荧光材料作为漏孔指示材料的无损检漏方法。此前的几种真空系统检漏方法,很难用于一些不成系统的零散真空部件的漏孔检测,而荧光检漏法就可以很好的解决这个问题。

荧光检漏法首先需要将荧光材料溶于如丙酮等一些浸润性能好、易于挥发的有机溶剂中,使之成为饱和溶液;然后将被检的真空部件外表面浸泡到溶液中或涂抹到部件表面,这一过程中,为了提升效果、缩短浸泡时间,可以在抽真空或者加压条件下对其进行浸泡。如果存在漏孔,荧光剂溶液会因毛细作用渗入到其中;清除表面多余的溶液,待有机溶剂挥发后,荧光材料便会在漏孔中残留下来;此时再用紫外线灯光照射,漏孔位置就会观察到明显的荧光点。

在进行紫外光源照射时,对于一些存在盲孔、表面不平的器件,可能也会存在残留荧光材料,因此玻璃真空器件最好在背面进行照射观察;为了提高对比度也可以采用滤光放大镜,过滤掉紫外线以外的其他光线,来获得更佳的观察效果;而在荧光材料的选择时要注意其发光颜色和被检真空部件的颜色要有明显的反差。

荧光检漏法不仅用于真空系统检漏中,而且也被用于铸件、模压金属件以及焊接件的裂纹检查等。

真空系统检漏法普及之真空计检漏法

介绍过静态升压法等3种真空系统检漏法后,螺杆真空泵厂家今天要说一说第4种在真空检漏中得到广泛应用的检漏技术——真空计检漏法。

纳米防水网的小编已经提到发布过不少关于真空计的内容,如:选择真空计前要了解些什么、各种真空计的介绍等等,有兴趣的话可以参见文末下方的推荐阅读。真空计分绝对真空计与相对真空计,测量的特点也有所不同。而真空计检漏法即是利用了相对真空计的读数与被测气体的种类有关这一特性,来进行真空系统检漏。因为真空计检漏法可以直接利用安装在真空系统上的相应真空计,因此不需要增加特殊的检漏装置,因此在真空检漏中得到了广泛应用。

常用的真空计检漏法主要是热传导真空计法与电离真空计法。以热传导真空计法为例,它是利用低压下不同气体种类的热传导能力差异与压力的关系来分析真空系统泄漏情况。使用时,要保证被检系统处于一个压力不变的动态平衡状态,将示漏气体喷吹于可疑处(也可能用有机溶剂涂抹,但易吸附、堵塞漏孔,并造成污染)。一旦有漏孔存在,示漏气体会通过漏孔进入被检系统,因为示漏气体的热传导能力与原系统的气体成分差异大,会引起明显的热传导性质变化,热传导真空计的仪表读数在原有的平衡基础上就会发生波动变化,根据这些确定漏孔位置并根据读数变化换算漏率大小。相应地,电离真空计法利用的即是示漏气体进入后导致的离子流变化来进行换算。

真空系统检漏中应用真空计检漏法要考虑示漏气体种类与真空计的特性的配合,选择示漏气体对应的特性差异要明显有别于原有气体成分,如热传导真空计的热传导能力、电离真空计的电离电位。其次为便于准确地观察前后数据变化,要保证被检前被检系统压力处于稳定的平衡状态,测量的真空计规管也要处于稳定的状态,防止虚假数据误导。同时真空计规管存在惰性,需要观察足够的时间。

真空系统检漏方法普及之静态升压法

《真空系统或真空容器的3大检漏方法》中,纳米防水网笼统地介绍了真空系统检漏的3大类方法。但更深入的具体方法,小编并无涉及,接下来就和小编一起来逐一了解其中比较典型的几种,开篇是最简单的静态升压法。

静态升压法属于真空检漏法中的一种,也是最简单易行的真空系统检漏方法,因为它不需要用额外特殊的仪器或者特殊物质,通过测量规管就可以检测真空系统的总漏率,从而确定真空系统或部件是否满足工作要求。虽然胜在简单,但也存在局限。如果真空系统或容器存在漏孔的话,静态升压法是无法确定漏孔所在的。因此在确定系统是否有漏孔的同时还需要确定其位置的话,就需要配合其他方法来进行了。

静态升压法的操作只要将被检容器抽空至相应的压力范围,再关闭阀门,隔离真空泵与真空容器,然后用真空计测量记录真空容器中压力随时间的变化过程,即可得出泄漏数据。《真空系统抽气达不到工作压力有哪些原因》中,螺杆真空泵厂家介绍的判断方法即是通过静态升压法实现的,比较方便。当然在应用过程中,要提高准确性就要减少其他因素干扰,需要在检测之前对容器进行净化清洗并烘干,或者用氮气进行冲洗。更严格一点可以在测量规管与容器之间设置冷阱,处理释放的可凝气体,而对可能存在的漏孔所漏进的空气不会造成影响。

静态升压法简单易行,对一些特殊情况也会有一些改进做法。如:可以区别被检件是属于漏气或是放气的辅助真空罩法;对于一些无法安装测量规管的被检件,需要通过借助其他已知辅助容器及测量规管来检测漏率的压力平衡法,等等。对于这些改进的方法,您如果了解更多,小编欢迎大家一起来探讨。
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