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技術(shù)資料

真空的檢漏——檢漏的基本概念

       真空檢漏就是檢測(cè)真空系統(tǒng)的漏氣部位及其大小的過(guò)程。


  漏氣也叫實(shí)漏,是氣體通過(guò)系統(tǒng)上的漏孔或間隙從高壓側(cè)流到低壓側(cè)的現(xiàn)象。


  虛漏,是相對(duì)實(shí)漏而言的一種物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于材料放氣、解吸、凝結(jié)氣體的再蒸發(fā)、氣體通過(guò)器壁的滲透及系統(tǒng)內(nèi)死空間中氣體的流出等原因引起真空系統(tǒng)中氣體壓力升高的現(xiàn)象。


  氣密性是表征真空系統(tǒng)器壁防止氣體滲透的性能,它包括通過(guò)漏孔(或間隙)的漏氣和材質(zhì)的滲氣。


  最小可檢漏率是指某種檢漏方法能夠檢測(cè)出的漏率的最小值。


  ******靈敏度是指檢漏儀器或檢漏方法在******條件下所能檢測(cè)出的最小漏率。對(duì)于檢漏儀器來(lái)講,******靈敏度又稱作儀器靈敏度。


  檢漏靈敏度是指在具體條件下,某種檢漏方法所能檢測(cè)出的最小漏率。檢漏靈敏度又稱作有效靈敏度。


  反應(yīng)時(shí)間,即從檢漏方法開(kāi)始實(shí)施(如開(kāi)始噴吹示漏氣體)到指示方法(如儀表)做出反應(yīng)的時(shí)間。


  消除時(shí)間,即從檢漏方法停止(如停止噴吹且開(kāi)始抽出示漏氣體)到指示方法的指示消失的時(shí)間。


  漏率,即單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)漏孔(包括間隙)的氣體量。


  2.漏孔、漏率及其單位


  真空技術(shù)中所指的漏孔,由于尺寸微小、形狀復(fù)雜、形式多樣(如圖1所示),無(wú)法用幾何尺寸表示其大小。所以一般用等效流導(dǎo)或漏氣速率(簡(jiǎn)稱為漏率)表示漏孔的大小。


  用漏率表示漏孔大小時(shí),如果不加特殊說(shuō)明,則是指在漏孔入口壓力為1.01×105Pa,出口壓力低于1.33×103Pa,溫度為296士3K的標(biāo)準(zhǔn)條件下,單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)漏孔的露點(diǎn)溫度低于248K的空氣的氣體量。


  漏率的單位是帕斯卡×立方米/秒,記為Pam3/s。為了方便,有時(shí)用帕斯卡×升/秒,記為PaL/s。


  3.******容許漏率


  真空系統(tǒng)漏氣是絕對(duì)的,不漏氣是相對(duì)的在真空檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和******容許漏率的概念聯(lián)系在一起的。


  對(duì)于動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng),只要其平衡壓力能夠達(dá)到所要求的真空度,這時(shí)即使存在著漏孔,也可以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的,該情況下系統(tǒng)的漏率稱為******容許漏率。動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng)的******容許漏率qLmax應(yīng)滿足


  qLmax≤1/10PwS   ?。?)


  式中Pw----系統(tǒng)工作壓力


  S----系統(tǒng)的有效抽速


  對(duì)于靜態(tài)真空系統(tǒng),要求在一定時(shí)間內(nèi),其壓力維持在容許的壓力以下,這時(shí)即使存在著漏孔,同樣叮以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的,該情況下系統(tǒng)的漏率稱為******容許漏率。如果要求在時(shí)間t內(nèi),容積為V的系統(tǒng)的壓力由p升至pt,則其******容許漏率qLmax應(yīng)滿足


  qLmax≤(pt-p)V/t   ?。?)


  各種真空設(shè)備的******容許漏率可參考表1確定。


  4.漏孔的氣流特性


  氣體流經(jīng)漏孔的過(guò)程是很復(fù)雜的,可能包含有粘滯流、過(guò)渡流及分子流三種流動(dòng)狀態(tài)。主導(dǎo)流動(dòng)狀態(tài)與漏孔的幾何尺寸、氣體的種類、漏孔兩端的壓力及環(huán)境溫度有關(guān)。設(shè)環(huán)境溫度T=296K,入口壓力p2=1.01×105Pa,出口壓力p1《p2,漏孔長(zhǎng)L,直徑d的均勻圓截面導(dǎo)管型漏孔,其對(duì)空氣的漏率及可視流動(dòng)狀態(tài)見(jiàn)表2。


  5.檢漏方法的分類


  檢漏方法很多,根據(jù)被檢件所處的狀態(tài)可分為充壓檢漏法、真空檢漏法及其它檢漏法。


  充壓檢漏法:在被檢件內(nèi)部充入一定壓力的示漏物質(zhì),如果被檢件上有漏孔,示漏物質(zhì)便從漏孔漏出,用一定的方法或儀器在被檢件外部檢測(cè)出從漏孔漏出的示漏物質(zhì),從而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小,此即充壓檢漏法。


  真空檢漏法:被檢件和檢漏器的敏感元件處于真空狀態(tài),在被檢件的外部施加示漏物質(zhì),如果有漏孔,示漏物質(zhì)就會(huì)通過(guò)漏孔進(jìn)入被檢件和敏感元件的空間,由敏感元件檢測(cè)出示漏物質(zhì),從而可以判定漏孔的存在、位置利漏率的大小,這就是真空檢漏法。


  其它檢漏法:被檢件既不充壓也不抽真空,或其外部受壓等方法歸入其它檢漏法。背壓法就是其中主要方法之一。


  所謂“背壓檢漏法”是利用背壓室先將示漏氣體由漏孔充入被檢件,然后在真空狀態(tài)下使示漏氣體再?gòu)谋粰z件中漏出。以某種方法(或檢漏儀)檢測(cè)漏出的示漏氣體,判定被檢件的總漏率的方法。