前文梗概Overview of the previous text

真空测量就是真空度的测量，而真空度是指低于大气压力注释的气体稀薄程度的物理量。通常，将用以探测低压空间稀薄气体压力所用的仪器称为真空计。因工作原理不同，市场上真空测量方法多样，催生出种类繁多的真空计。

在前几篇文章中，我们已经讲述了真空技术的两大核心内容：真空获得和真空测量。而真空技术还有一项重要的环节，在我们的真空工作中起到了关键的辅助作用，这项技术就是真空检漏。

No.1什么是真空检漏

真空检漏是指检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。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）

No.2真空检漏方法及常见检漏仪

真空检漏方法有很多，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。常用的检漏仪有氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏仪等。

1充压检漏法

在被检容器内部充入一定压力的示漏物质（气体或液体），如果被检容器上有漏孔，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漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小。属于这类方法的有：气泡法、卤素检漏法、水压法等。

充压法检漏系统示意图

(1)气泡法：在真空系统当中加入大于一个大气压的压力，用肥皂泡或将被检件放入液体当中，观察是否有气泡产生。

(2)卤素检漏法：利用卤素气体(如氟利昂)作为示漏物质，通过卤素检漏仪检测卤素气体的浓度来判断泄漏。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。金属铂在800～900oC温度下会发生正离子发射，当遇到卤素气体时，这种发射会急剧增加。这就是所谓的“卤素效应”，利用此效应制成的卤素检漏仪的结构示意如图所示。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基本相同。卤素检漏仪灵敏度可达3.2×10-9Pa·m3／s。

卤素检漏仪结构示意图

(3)水压法：通过向被检件内充入一定压力的水，观察是否有水渗出或压力下降来判断泄漏。

2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，示漏无助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及漏率的大小。属于这类方法的有氦质谱检漏法、真空封泥检测法等。

真空简陋系统结构示意图

(1)氦质谱检漏法：利用氦质谱检漏仪来检测被检件内氦气的浓度，从而判断泄漏位置和大小，是真空检漏技术中灵敏度最高、使用最普遍的检漏仪器。它具有性能稳定、灵敏度高的特点。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。

质谱室原理图

(2)真空封泥检测法：将真空泥逐个封住可疑漏点，注意观察真空度的变化。若贴上真空封泥后真空度提升很快，取掉后真空度有明显下降，则说明该处为漏点。

3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，属于其他检漏方法的有背压检漏法、超声检漏法、高频火花检漏法等。

(1)背压检漏法：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。

(2)超声检漏法：利用泄漏点处气体流动产生的超声波信号进行检测。当气体通过狭窄的泄漏通道时，会形成湍流并产生超声波，通过专用的超声波检测仪接收这些信号，可以定位泄漏点。

(3)高频火花检漏法：高频火花检漏仪利用高频电火花来检测真空系统的微小漏洞。其主结构是一个小功率、高频、高压的塔式线圈。通电后，在其次级线圈的尖端会形成高频高压电脉冲，在大气中会不断引发随机、短促的脉冲放电，释放出尖细、曲折的电火花。当放电尖端移至漏孔处时，由于空气分子经过漏孔进入真空系统，气流会被电离，导电率上升，高于玻璃或其他非导电材料，因此分散的火花束就会集中成为细长明亮的火花束，尾端指向漏孔。

高频火花检漏法结构示意图

No.3选择检漏仪的判断标准

1.检漏仪灵敏度、反应时间（3秒以内）是否达到要求、稳定性是否优异；

2.能否定出漏孔的位置和漏率；

3.示漏物质在空气中含量低，不腐蚀零件，不堵塞漏孔，不污染环境，安全性强，易于得到；

4.检漏范围是否足够宽，从大漏到小漏都能检测，以减少设备数量及费用；

5.结构简单、使用方便，对被检件要求不太苛刻；

6.能否无损检漏，检漏无油化，以免污染被检件。

小结

真空检漏对于确保真空系统的完整性、提高设备性能和效率、预防污染和损害、节省能源和维护成本以及保障产品质量和安全等方面都具有重要意义。因此，在真空系统的设计和维护过程中，不光要重视真空获得和测量工作，同样应重视真空检漏工作，并严格按照相关标准和规范进行操作，保证真空系统中各个环节的顺利运作。