檢漏技術(shù)在true 空領(lǐng)域有著非常重要的作用，關(guān)系到true 空設(shè)備的所有true 空指標。如何快速準確地找到漏點，關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率和運營成本。氦質(zhì)譜檢漏儀是二戰(zhàn)期間迅速發(fā)展起來的高精度檢漏儀，靈敏度高達10-15pa·m3/s，當今常見的氦質(zhì)譜檢漏儀靈敏度范圍為10-9 ~ 10-13pa·m3/s。

一、氦質(zhì)譜檢漏儀是如何工作的？

氦質(zhì)譜檢漏儀由離子源、分析儀、接收器、true 空系統(tǒng)、電子電路等電氣部分組成。為了說明氦質(zhì)譜檢漏儀的工作原理，我們以偏磁氦質(zhì)譜檢漏儀為例。

圖1是氦質(zhì)譜檢漏儀的示意圖。在質(zhì)譜儀室的離子源N中，氣體被電離成離子。在電場的作用下，離子聚焦成束，以一定速度通過間隙S1進入磁分析器。在均勻磁場的作用下，一定速度的離子束會沿圓形軌跡運動。調(diào)節(jié)加速電壓u，使得氦離子束M2能夠通過間隙S2到達收集器k，以形成離子電流。使用弱電流量測量設(shè)備，使其反映在輸出儀表和音響設(shè)備上。而不同于M2的其他離子束(例如圖中的M1和M3)以不同的偏轉(zhuǎn)半徑分開。

圖1檢漏儀示意圖

二、噴吹法檢漏

1.注射法檢漏原理

注射檢漏是用輔助真空泵或檢漏器對被檢產(chǎn)品的內(nèi)密封室進行抽空抽，然后在被檢產(chǎn)品的外表面注射氦氣。當被檢產(chǎn)品表面有漏孔時，氦氣會通過漏孔進入被檢產(chǎn)品，然后進入氦質(zhì)譜檢漏儀，氦質(zhì)譜檢漏儀會報警并顯示當前的漏率值。

2.注射泄漏檢測的優(yōu)點和缺點

優(yōu)點:①檢測靈敏度高

②精確定位

③大型容器或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品檢漏可靠性高

缺點:①泄漏率檢測只能在一個大氣壓差內(nèi)進行

②不能準確反映產(chǎn)品在壓力下的真實泄漏狀態(tài)

三、真空檢漏的具體方法

為了便于說明真空檢漏方法，我們以真空爐為例進行真空檢漏。真空爐主要由機械泵、羅茨泵、擴散泵、前級管道和爐體組成，如圖2所示。真空爐生產(chǎn)中最常見的問題是極限壓力合格，但升壓率不合格，或者兩者都不合格。增壓率合格但極限壓力不合格的情況很少見。

圖2真空爐示意圖

1.極限壓力合格，升壓率不合格

合格極限壓力是指設(shè)備無明顯泄漏點，真空系統(tǒng)泵送性能正常。升壓率不合格的主要原因是粗抽閥到爐體有一些小的泄漏點，通常在1×10-9 ~ 9.9×10-4 Pa·m3/s之間，檢漏步驟如下:

(1)用力按壓氣囊，使氦氣從粗抽閥注入爐體內(nèi)，使針在第一遍移動更快，并對所有接頭、法蘭連接、動密封、熱電偶連接等進行全面檢漏。降低不規(guī)則接頭和法蘭連接不均勻間隙處的注射移動速度，并進行詳細檢查。

②不用按壓氣囊，用針慢慢檢查可疑位置。漏孔會吸入針內(nèi)的少量氦氣。觀察檢漏儀屏幕泄漏率值在注射過程中的變化，找出泄漏率最大、上升最快的點為泄漏點。

③向爐體的加熱電極、水套等通水腔內(nèi)注入氦氣，檢查泄漏情況。如果多次檢漏后壓力上升率仍不合格，可將可疑接頭、法蘭接頭、熱電偶和電極用塑料布和膠帶包裹密封，然后向蓋子內(nèi)噴入氦氣，觀察檢漏儀泄漏率的變化。如果上升很慢，說明包裹的位置有泄漏。

2.極限壓力不合格，升壓率合格

造成這種情況的原因通常出現(xiàn)在從粗抽閥到機械泵部件的各連接管路的接頭和法蘭連接上，或者出現(xiàn)在泵本身的性能上。泄漏檢測步驟如下:

①檢查機械泵和羅茨泵之間連接的波紋管法蘭。波紋管法蘭橡膠圈壓緊不當或波紋管接頭損壞，容易造成漏氣。由于機械泵振動大，法蘭螺栓容易松動，波紋管接頭長期振動也會產(chǎn)生裂紋，造成漏氣。

②檢查壓差閥或放氣閥的進氣口以及機械泵、羅茨泵和擴散泵的外殼是否泄漏。如果排氣閥的電源斷開或閥門的磁感應(yīng)線圈燒毀，也會發(fā)生漏氣，導致閥門無法正常關(guān)閉。

③如果在步驟①和②中沒有檢測到泄漏點，則需要考慮每個泵的性能。首先，檢查機械泵油和羅茨泵油是否缺乏。如果缺少泵油，泵的泵送性能將大大降低。其次，檢查機械泵的閥板，通過向機械泵的排氣口注入氦氣來檢查閥板的密封性能。擴散泵油或擴散泵加熱器異常也會造成極限壓力不合格。還要檢查真空儀表是否準確，真空系統(tǒng)設(shè)計是否符合技術(shù)要求。

3.極限壓力和增壓率不合格

這種情況下，通常會出現(xiàn)大于等于9.9× 10-4 Pa m3/s的大泄漏點，泄漏檢測步驟如下:

①用內(nèi)徑約0.5mm的針從機械泵吹向爐體，會很快發(fā)現(xiàn)泄漏點。此時發(fā)現(xiàn)的漏點都比較大，然后要立即焊接或者用密封膠密封。一旦密封成功，檢漏儀的真空度和靈敏度將明顯提高。

(2)第二次檢漏比第一次慢，重點檢查表面不規(guī)則的接頭、法蘭接頭、動密封、熱電偶密封、電極、線圈、水套和各種膠圈。具體步驟同極限壓力不合格、增壓率合格的檢漏方法。

綜上所述，這三個問題通常是通過外部檢漏來解決的，但如果多次檢漏后問題依然存在，就要考慮是否存在內(nèi)部泄漏。我發(fā)現(xiàn)內(nèi)部泄漏大部分來自各種充氣閥。為了驗證，當閥門保持關(guān)閉時，在閥門保護氣體一端的法蘭上打開一個間隙，充入氦氣，檢查是否有空氣泄漏。如果沒有漏氣，連接閥門后立即給管道充保護氣體。如果這時檢漏儀的泄漏率上升，可以確定充氣閥的泄漏是true 空指標不合格的原因。

原文發(fā)表在2019年《甄空雜志第一期，但這篇文章被刪減了。