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真空檢漏的一些基本概念及方法介紹
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真空檢漏的一些基本概念

真空檢漏就是檢測真空系統的漏氣部位及其大小的過程。

基本信息:

中文名稱真空檢漏

外文名稱:vacuum leak detection

單位:·3/(Pa·m3/sec)

 

簡介

真空系統、容器或器件的器壁因材料本身缺陷或焊縫、機械連接處存在孔洞、裂紋或間隙等缺陷,外部大氣通過這些缺陷進入系統內部,致使系統、容器或器件達不到預期的真空度,這種現象稱為漏氣。造成漏氣的缺陷稱為漏孔。漏孔尺寸微小、形狀復雜,無法用幾何尺寸表示,因此在真空技術中用漏率來表示漏孔的大小。漏率是指單位時間內漏入系統的氣體量,其單位為帕·3/(Pa·m3/sec)或托·/(Torr·L/sec)

1Pa·m3/sec=7.5(Torr·L/sec)

真空檢漏技術就是用適當的方法判斷真空系統、容器或器件是否漏氣、確定漏孔位置及漏率大小的一門技術,相應的儀器稱為檢漏儀。在真空系統、容器、器件制造過程中借助真空檢漏技術確定它們的真空氣密性、探查漏孔的位置,以便采取措施將漏孔封閉從而使系統、容器、器件中的真空狀態得以維持。

漏率的大小需進行校準后方能確定。一般采用比較法,即將被檢漏孔與標準漏孔在檢漏儀上進行比較,就可得出被檢漏孔的漏率。 檢測真空系統或其零部件的漏孔的方法。對一定的容器進行足夠長時間的抽氣后,容器壓力不再變化,這時的抽氣量必定與容器的漏氣量和放氣量之和相等,即puSe=qL+q0,式中pu為容器的極限壓力,Se為容器排氣口處的有效抽氣速率,qLq0分別為容器的漏氣量和放氣量。如放氣量少到可以不計,則平衡式變為puSe=qL,或pu=qL/Se。這說明容器的極限壓力由漏氣量與有效抽氣速率的比值決定。如抽氣速率一定(常數),要得到低的極限壓力便應降低漏氣量,檢漏便是關鍵的措施。

漏孔就是真空容器的孔洞和孔隙。容器內外的壓力差會使氣體通過漏孔從容器的一側通向大氣側。漏孔一般很微小,實際上不能測出漏孔的具體大小,所以漏孔大小都用漏率(在規定的條件下氣體流過漏孔的流量)來表示。漏孔兩側存在著壓力差,即可利用氣體流動引起的效應來檢漏。為便于檢漏和易于檢測出漏孔的位置,一般盡可能縮小檢測的面積范圍,所以先側重于對零部件的檢漏。零部件經過嚴格的檢漏,組裝后就可避免漏氣。

分類

真空檢測常用的有氣壓檢漏、氨敏紙檢漏、熒光檢漏、高頻火花檢漏、放電管檢漏和儀器檢漏等多種方法。

標準漏孔指在溫度為23±7、露點低于-25的干燥空氣中,保持漏孔一端壓強為100千帕±5%,另一端壓強低于1千帕的狀態下,經過校準后確定漏率的漏孔。常用標準漏孔有玻璃毛細管漏孔、薄膜滲氦漏孔、玻璃-白金絲漏孔、金屬壓扁漏孔、多空金屬或陶瓷漏孔和放射性漏孔等。氣壓檢漏 被檢零部件內腔充以氣體(一般為空氣),充氣壓力的高低視零部件的強度而定,一般為(2~4)×105帕。充壓后的零部件如發出明顯的嘶嘶聲,音響源處就是漏孔位置。用這種方法可檢最小漏率為5·/秒的漏孔。如不能用聲音直接察覺漏孔,則用皂液涂于零部件可疑表面處,有氣泡出現處便是漏孔位置。用這種方法最小可檢漏率為5×10-3·/秒的漏孔。此外,還可將充氣的零部件浸在清凈的水槽中,氣泡形成處便是漏孔位置。用水槽顯示漏孔,方便可靠,并能同時全部顯示出漏孔位置。如氣泡小、成泡速度均勻、氣泡持續時間長,則為1.3×10-2~13·/秒漏率的漏孔。如氣泡大、成泡持續時間短,則為13~103·/秒漏率的漏孔。

真空系統檢漏方法普及之熒光檢漏法

熒光檢漏法是螺桿真空泵廠家要介紹的第五種真空系統檢漏方法,區別與此前介紹的幾種檢漏方法,它多用于小型真空器件的檢漏。

熒光檢漏法是一種利用熒光材料作為漏孔指示材料的無損檢漏方法。此前的幾種真空系統檢漏方法,很難用于一些不成系統的零散真空部件的漏孔檢測,而熒光檢漏法就可以很好的解決這個問題。

熒光檢漏法首先需要將熒光材料溶于如丙酮等一些浸潤性能好、易于揮發的有機溶劑中,使之成為飽和溶液;然后將被檢的真空部件外表面浸泡到溶液中或涂抹到部件表面,這一過程中,為了提升效果、縮短浸泡時間,可以在抽真空或者加壓條件下對其進行浸泡。如果存在漏孔,熒光劑溶液會因毛細作用滲入到其中;清除表面多余的溶液,待有機溶劑揮發后,熒光材料便會在漏孔中殘留下來;此時再用紫外線燈光照射,漏孔位置就會觀察到明顯的熒光點。

在進行紫外光源照射時,對于一些存在盲孔、表面不平的器件,可能也會存在殘留熒光材料,因此玻璃真空器件最好在背面進行照射觀察;為了提高對比度也可以采用濾光放大鏡,過濾掉紫外線以外的其他光線,來獲得更佳的觀察效果;而在熒光材料的選擇時要注意其發光顏色和被檢真空部件的顏色要有明顯的反差。

熒光檢漏法不僅用于真空系統檢漏中,而且也被用于鑄件、模壓金屬件以及焊接件的裂紋檢查等。

真空系統檢漏法普及之真空計檢漏法

介紹過靜態升壓法等3種真空系統檢漏法后,螺桿真空泵廠家今天要說一說第4種在真空檢漏中得到廣泛應用的檢漏技術——真空計檢漏法。

納米防水網的小編已經提到發布過不少關于真空計的內容,如:選擇真空計前要了解些什么、各種真空計的介紹等等,有興趣的話可以參見文末下方的推薦閱讀。真空計分絕對真空計與相對真空計,測量的特點也有所不同。而真空計檢漏法即是利用了相對真空計的讀數與被測氣體的種類有關這一特性,來進行真空系統檢漏。因為真空計檢漏法可以直接利用安裝在真空系統上的相應真空計,因此不需要增加特殊的檢漏裝置,因此在真空檢漏中得到了廣泛應用。

常用的真空計檢漏法主要是熱傳導真空計法與電離真空計法。以熱傳導真空計法為例,它是利用低壓下不同氣體種類的熱傳導能力差異與壓力的關系來分析真空系統泄漏情況。使用時,要保證被檢系統處于一個壓力不變的動態平衡狀態,將示漏氣體噴吹于可疑處(也可能用有機溶劑涂抹,但易吸附、堵塞漏孔,并造成污染)。一旦有漏孔存在,示漏氣體會通過漏孔進入被檢系統,因為示漏氣體的熱傳導能力與原系統的氣體成分差異大,會引起明顯的熱傳導性質變化,熱傳導真空計的儀表讀數在原有的平衡基礎上就會發生波動變化,根據這些確定漏孔位置并根據讀數變化換算漏率大小。相應地,電離真空計法利用的即是示漏氣體進入后導致的離子流變化來進行換算。

真空系統檢漏中應用真空計檢漏法要考慮示漏氣體種類與真空計的特性的配合,選擇示漏氣體對應的特性差異要明顯有別于原有氣體成分,如熱傳導真空計的熱傳導能力、電離真空計的電離電位。其次為便于準確地觀察前后數據變化,要保證被檢前被檢系統壓力處于穩定的平衡狀態,測量的真空計規管也要處于穩定的狀態,防止虛假數據誤導。同時真空計規管存在惰性,需要觀察足夠的時間。

真空系統檢漏方法普及之靜態升壓法

《真空系統或真空容器的3大檢漏方法》中,納米防水網籠統地介紹了真空系統檢漏的3大類方法。但更深入的具體方法,小編并無涉及,接下來就和小編一起來逐一了解其中比較典型的幾種,開篇是最簡單的靜態升壓法。

靜態升壓法屬于真空檢漏法中的一種,也是最簡單易行的真空系統檢漏方法,因為它不需要用額外特殊的儀器或者特殊物質,通過測量規管就可以檢測真空系統的總漏率,從而確定真空系統或部件是否滿足工作要求。雖然勝在簡單,但也存在局限。如果真空系統或容器存在漏孔的話,靜態升壓法是無法確定漏孔所在的。因此在確定系統是否有漏孔的同時還需要確定其位置的話,就需要配合其他方法來進行了。

靜態升壓法的操作只要將被檢容器抽空至相應的壓力范圍,再關閉閥門,隔離真空泵與真空容器,然后用真空計測量記錄真空容器中壓力隨時間的變化過程,即可得出泄漏數據。《真空系統抽氣達不到工作壓力有哪些原因》中,螺桿真空泵廠家介紹的判斷方法即是通過靜態升壓法實現的,比較方便。當然在應用過程中,要提高準確性就要減少其他因素干擾,需要在檢測之前對容器進行凈化清洗并烘干,或者用氮氣進行沖洗。更嚴格一點可以在測量規管與容器之間設置冷阱,處理釋放的可凝氣體,而對可能存在的漏孔所漏進的空氣不會造成影響。

靜態升壓法簡單易行,對一些特殊情況也會有一些改進做法。如:可以區別被檢件是屬于漏氣或是放氣的輔助真空罩法;對于一些無法安裝測量規管的被檢件,需要通過借助其他已知輔助容器及測量規管來檢測漏率的壓力平衡法,等等

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