真空檢漏機是用于檢測真空系統或容器密封性能的關鍵設備,其檢測方法主要基于真空環境下氣體泄漏的物理特性,通過測量壓力變化、氣體成分或流動特性來定位泄漏點。以下是常見的檢測方法及其原理、步驟和應用場景:
一、壓降法(直接壓力法)
原理:
將被檢件抽至真空狀態后關閉真空泵,監測系統內壓力隨時間的變化。若壓力上升,說明存在泄漏。
步驟:
將被檢件與真空檢漏機連接,抽真空至設定壓力(如10?³Pa)。
關閉真空泵和閥門,隔離被檢件。
記錄壓力隨時間的變化曲線,計算泄漏率(如Pa·L/s)。
特點:
優點:操作簡單,適用于快速篩查大泄漏。
缺點:靈敏度較低,難以檢測微小泄漏(如<10??Pa·L/s)。
應用:工業管道、大型容器、真空爐等粗檢。
二、氦質譜檢漏法(高靈敏度檢測)
原理:
利用氦氣作為示蹤氣體,通過質譜儀檢測泄漏處的氦氣濃度。氦氣分子小、穿透性強,且質譜儀可檢測極低濃度(達10?¹²Pa·m³/s)。
步驟:
噴槍法(吸槍模式):
對被檢件抽真空至高真空狀態。
用噴槍向疑似泄漏點噴氦氣,質譜儀通過吸槍檢測氦氣信號。
真空箱法:
將被檢件放入充氦氣的真空箱中,抽真空后通過質譜儀檢測箱內氦氣濃度變化。
特點:
優點:靈敏度高,可定位微小泄漏點。
缺點:設備成本高,需專業操作。
應用:半導體、航空航天、核工業等高精度領域。
三、鹵素檢漏法(氟利昂替代方案)
原理:
使用鹵素氣體(如R12、R22)作為示蹤劑,通過鹵素檢測儀(如電子鹵素檢漏儀)檢測泄漏處的氣體濃度。
步驟:
向被檢件內充入加壓鹵素氣體。
用檢測儀探頭掃描表面,觀察讀數變化。
特點:
優點:成本較低,適用于中低靈敏度檢測。
缺點:鹵素氣體可能破壞臭氧層(需使用環保替代品),靈敏度低于氦質譜法。
應用:制冷系統、汽車空調等。
四、超聲波檢漏法(非侵入式檢測)
原理:
泄漏產生的氣體湍流會發出超聲波(20kHz以上),通過超聲波傳感器捕捉信號并定位泄漏點。
步驟:
在被檢件表面掃描超聲波探頭。
根據信號強度和頻率變化判斷泄漏位置。
特點:
優點:無需抽真空或充氣,適用于帶壓系統;可檢測液體泄漏。
缺點:環境噪音可能干擾檢測結果。
應用:管道、閥門、壓力容器等現場快速檢測。
五、熒光檢漏法(可視化檢測)
原理:
將熒光染料注入被檢系統,泄漏處染料會滲出,在紫外線照射下發光,通過攝像頭或肉眼觀察定位。
步驟:
向系統內注入熒光染料。
運行系統使染料循環。
用紫外線燈照射,觀察發光點。
特點:
優點:直觀可視化,適用于復雜系統。
缺點:需清潔系統以去除殘留染料。
應用:汽車空調、液壓系統等。
六、差壓法(對比檢測)
原理:
將兩個相同容器(一個已知密封,一個待檢)同時抽真空,比較兩者壓力變化差異。若待檢容器壓力上升更快,則存在泄漏。
步驟:
將待檢件與標準件并聯連接至真空系統。
抽真空后隔離,監測兩者壓力差。
特點:
優點:消除環境因素干擾,提高準確性。
缺點:需標準件,操作較復雜。
應用:批量生產中的質量檢測。
七、累積檢漏法(長時間監測)
原理:
長時間監測被檢件內壓力或氣體濃度變化,通過積分計算總泄漏量。
步驟:
抽真空后隔離被檢件。
持續記錄壓力或氣體濃度數據。
分析數據計算泄漏率。
特點:
優點:適用于極微小泄漏的長期監測。
缺點:檢測周期長,效率較低。
應用:高真空系統、航天器密封性測試。
八、激光干涉法(高精度光學檢測)
原理:
利用激光干涉儀檢測泄漏引起的氣體折射率變化,通過光程差計算泄漏位置。
步驟:
向被檢區域發射激光束。
分析反射光或透射光的干涉條紋變化。
特點:
優點:非接觸式,精度高(可達微米級)。
缺點:設備昂貴,操作復雜。
應用:半導體芯片封裝、光學元件檢測。
總結:方法選擇依據
靈敏度需求:氦質譜法(最高)>鹵素法>壓降法。
檢測速度:超聲波法、熒光法較快;氦質譜法較慢但精準。
成本限制:壓降法、超聲波法成本低;氦質譜法、激光法成本高。
系統狀態:帶壓系統適用超聲波法;真空系統適用氦質譜法。
根據具體場景(如工業生產、科研實驗、現場維修)和泄漏率要求(如10?³Pa·L/s或10?¹²Pa·m³/s),選擇最合適的方法或組合使用多種方法以提高可靠性。