人口指標體系

[拼音]:zhenkong jianlou

[英文]:vacuum leak detection

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後,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,qL和q0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。為便於檢漏和易於檢測出漏孔的位置,一般儘可能縮小檢測的面積範圍,所以先側重於對零部件的檢漏。零部件經過嚴格的檢漏,組裝後就可避免漏氣。

漏氣的判斷

將系統抽到穩定的最低壓力,然後將泵與系統隔開,測量系統的壓力變化,並據此繪出壓力-時間曲線(圖1)。曲線a表明系統有較大的漏孔;曲線b表示系統大量放氣;曲線c是a和b兩種情況的綜合,即同時存在放氣和漏氣。為使系統中存在的蒸氣影響減到最小限度,測量壓力應採用液氮冷阱冷卻。

檢漏方法

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。

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。充壓後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帕·升/秒的漏孔。如不能用聲音直接察覺漏孔,則用皁液塗於零部件可疑表面處,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帕·升/秒的漏孔。此外,還可將充氣的零部件浸在清淨的水槽中,氣泡形成處便是漏孔位置。用水槽顯示漏孔,方便可靠,並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帕·升/秒漏率的漏孔。如氣泡大、成泡持續時間短,則為13~103帕·升/秒漏率的漏孔。

氨敏紙檢漏

將被檢零部件內腔抽空後,充入壓力為(1.5~2)×105帕的氨氣,在可疑表面處貼上溴酚藍的試紙或試布,用透明膠紙封住,試紙或試布上有藍斑點出現,即是漏孔的位置。用這種方法可檢漏率為7×10-4~106帕·升/秒的漏孔。

熒光檢漏

將被檢的零部件浸入熒光粉的有色溶液(二氯乙烯或四氯化碳)中,經一定時間後取出烘乾,漏孔處留有熒光粉,在器壁另一面用紫外線照射,發光處即為漏孔位置。

高頻火花檢漏

這種方法僅適用於玻璃真空系統。先將系統抽成真空,高頻火花檢漏儀的火花端沿著玻璃表面移動,火花集中成束形成亮點處即是漏孔位置。

放電管檢漏

將放電管接到系統上,並將系統抽成中真空,在高頻電壓作用下系統中殘存氣體(空氣)產生紫紅色或玫瑰色輝光放電。若在系統可疑表面處塗上丙酮、汽油、酒精或其他易揮發的碳氫化合物,有藍色放電顏色出現之處便是漏孔位置。

真空計檢漏

根據相對真空計(熱導真空計和電離真空計等)的讀數檢漏的方法。真空計的工作壓力範圍就是檢漏適用的壓力範圍。檢漏時在可疑處噴吹示漏氣體氫、氧、二氧化碳、乙烷或用棉花塗以乙醚、丙酮、甲醇等。示漏氣體進入系統後會引起真空計讀數的突然變化。熱導真空計可檢漏率為10-3帕·升/秒的漏孔;電離真空計可檢漏率為10-4~10-5帕·升/秒的漏孔。

鹵素檢漏儀檢漏

圖2為鹵素檢漏儀的原理。鉑陽極筒和不鏽鋼陰極筒構成一個間熱式二極規管。當加熱絲將鉑陽極加熱到 1027~1223K時,鉑發出的正離子在負電場下到達陰極形成電流。在鹵素氣體的催化作用下,正離子的發射急劇增加。鹵素檢漏儀就是利用這樣的效應制成的。檢漏時將規管接到系統中,並將系統抽到9~2帕真空,有噴槍把鹵素氣體(常用氟利昂R12)噴向被檢零部件可疑表面處,引起離子流值急劇增加處即是漏孔位置。或與此相反將高於大氣壓力的鹵素氣體壓入系統內,探測槍在被檢零部件外表移動,鹵素氣體逸出處引起離子流值急劇增加,此處即為漏孔位置。用這種方法可檢最小漏率為10-3~10-4帕·升/秒的漏氣。

氦質譜檢漏儀檢漏

氦質譜檢漏儀(圖3)檢漏的核心部分是探測分析器。氣體在電離室中被電離成離子,由加速極加速並經聚焦後進入磁場。因磁場垂直於離子束的運動方向,離子按照質量m大小以各種曲率半徑偏轉,其中示漏氣體的離子以一定曲率半徑偏轉進入連線放大器的收集極。質譜儀就是利用這種現象來檢漏的。氦質譜儀用氦為示漏氣體的原因是:

(1)氦在空氣中含量極少,材料出氣中的含量也幾乎為零;

(2)氦分子小,質量輕,易於穿過漏孔;

(3)氦是惰性氣體,不起化學作用,不汙染真空系統,操作安全;

(4)質荷比較接近氦(m=4)的離子在質譜圖上相距較遠,不易混雜。檢漏時,將檢漏儀與被檢容器或系統連線,抽真空達到工作壓力(一般為10-2~10-3帕)後,用氦氣噴吹被檢零部件的外表,儀表有氦的指示值處即為漏孔位置。用這種方法可檢最小漏率為10-10~10-11帕·升/秒的漏孔。氦質譜檢漏儀是超高真空裝置必不可少的檢漏儀器。