静态升压法检漏的漏气速率和抽气速率

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  检漏技术与很多领域相关，在半导体、电力、制冷、航空航天、原子能、真空、医疗、汽车等行业得到了广泛的应用.检漏的首要问题是要判断系统是否漏气，其次是确定漏气率的大小以便确定它是否在允许范围，最后是用合适的仪器找出漏孔的确切位置，用合适的密封材料堵漏。

    一个系统或容器要做到绝对不漏气是不现实的。漏气是绝对的，不漏气是相对的。对于真空系统而言，只要漏孔的漏率足够小使得平衡压强低于真空系统工作所需要的压强这些漏孔就是允许的。真空系统正常工作所能允许的最大漏气量称为最大允许漏率简称允许漏率。

    真空系统的泄漏可以分为漏气和虚漏。

    漏气:也叫实漏，是气体通过系统上的漏孔或间隙从高压侧流到低压侧的现象。

    虚漏:是相对实漏而言的一种物理现象。这种现象是由于材料放气、解吸、凝结气体的再蒸发、气体通过器壁的渗透及系统内死空间中气体的流出等原因引起真空系统中气体压力升高的现象。放气是被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来。

    一个密闭系统如果经过长时间抽气仍达不到预期的真空度，在排除泵的因素后可能的原因有：存在蒸气源如水蒸气、机械泵油和扩散泵油的蒸气、高真空的密封油脂和封蜡的蒸气及系统内其他污染物形成蒸气源；表面放气:系统的器壁、系统内金属元件表面吸附着大量气体分子在低压下向系统内释放；存在真漏，真空系统连接部位安装不良焊接处有漏孔或漏隙及阀门处密封不严所造成。对于蒸气源和表面放气首先在设计系统时要选择合适的材料和结构，尽量选择蒸气压低的真空泵油，其次是搞好真空清洁使系统表面清洁、干燥然后在真空条件下烘烤去气但材料吸附的气体不可能完全去除，在压强较低时表面放气还是存在。

检漏技术有许多种，静态升压法是常用的一种方法。先用真空泵把系统抽到一定真空度后，关闭抽气管路的阀门，将被检部分与泵隔开。必须关闭抽气管路的阀门，不能依靠真空泵自身的密封性来保持真空度。由于存在漏气和表面放气，被检部分的压强将随着时间而上升。静态升压检漏根据设备大小、真空度的要求使用不同类型的工业真空泵或微型真空泵。近些年来国产工业真空泵性能有了较大提高。对小型设备抽气多使用轻便小巧、噪音低的微型真空泵，质量优异的有国产“气海”、进口的KNF、THOMAS、GAST等。

抽气结束后，我们用真空计和计时器测出P-t关系曲线后，由曲线形状可以判断系统是否漏气。P-t关系曲线如下图所示。

1、直线a平行于t轴说明压强不随时间而变化,表明系统既无放气也无漏气。如果真空度达不到要求，则是抽气系统的问题，需要检查真空泵和管路。

2、曲线b开始上升较快，而后渐渐变成平行于t轴的直线.这说明系统只有放气而无漏气。气压较低时放气速率较大，达到某一气压值时放气速率和吸气速率相等达到平衡，曲线即趋于水平直线。

 3、直线c是一倾斜的直线，这说明系统只有漏气。

4、 曲线d开始上升较快而后渐渐减慢最后变成直线，这说明系统既有放气也有漏气，曲线d是b和c的叠加。

　　真空系统的漏孔形状很不规则，有细圆管形、缝隙、截面复杂的细管、连在一起的多孔组织等。因而，我们不能用几何尺寸来表示漏孔的大小。通常用气体量单位来表示漏孔大小。

单位时间内漏入真空系统中的气体量，叫做漏气速率，简称漏率。漏率常用Pa·m3/s.

假设忽略放气，真空系统的漏率为：

式中  V-系统的容积，m3

　　P1-真空泵停止工作时，系统的压力，Pa

　　P2-真空室经过时间△t后达到的压力，Pa

　　△t-真空室内压力从P1升到P2所经过的时间，s

　　如果测试时真空容器内有放气现象存在，则有可能淹没漏气。为了减少放气的影响，应在开始试验之前对容器进行很好的清洗和干燥处理，可以在真空下加温烘烤，也可以用干燥氮气"冲洗"。在计算漏率时，一般应在压力随时间呈线性上升段读取数据，因为此段放气已很缓慢可以忽略。

　　对于新制造组装起来的真空系统，因其内壁放气量较大及表面吸附杂质较多，应经长时间反复抽气后，再进行静态升压法测试。

选用的真空泵抽速越大，达到设计真空度的时间越短，能提高生产效率。但不宜过大，否则会增加生产成本，应根据容器大小合理选泵。除了真空度、流量等指标外，还应重视泵的寿命和可靠性。优质的泵与低端泵在寿命上差别较大。我们还要注意的是管路系统的阻力对真空泵的实际抽气速率有较大影响，设计时应尽量减少管路长度和阻力件，尽量减少压力损失。选泵时应根据容器的大小对抽气速率留有余量。计算真空泵对密闭容器抽气时间如下：当忽略漏气时，真空设备从压力P1下降到P2所需要的抽气时间t可以表示为

t=2.303V/SLog(P1/ P2)

其中：

t-为达到要求真空度所需时间(s)

S-为真空泵抽气速率(L/s)

V-为真空室容积(L)

P1-为初始真空度

P2-为要求真空度

     在真空检漏中，习惯上把被检漏容器的体积与真空系统对被检测容器的有效抽速的比值称为被检系统的时间常数。