什么是泄漏以及真空系统漏率的丈量
除了真空系统自身及其结构中使用的各个部件（真空室、管路、阀，可拆卸[法兰]衔接、丈量仪表等）之表，工业和钻研领域还有大量的其他系统和产品也必须满足有关气密性的严格要求，或者必要形成所谓的“气密”密封 。
除了汽车和造冷行业的很多装配工艺和工艺表，这还蕴含其他多多工业分支领域 。在此类情况下，工作压力通�；岣哂诨肪逞沽� 。此处的“气密”仅界说为相对的“不漏” 。通常所作的通常性注明，好比“没有可检出的漏气”或“零漏气率”并不能为验收测试提供充分的凭据 。每位经验丰硕的工程师都知路，造订合理的验收规范必要指明在划定前提下的特定漏气率（见下文） �Ｄ芄唤邮艿穆┢室灿ζ揪菥咛宓睦们榭鼍龆� 。
泄漏类型
凭据资料或衔接失效的性质，泄漏可分为以下几种：
● 可拆卸接头泄漏：法兰、磨削共同面、盖
● 永远衔接泄漏：钎焊接头和焊接缝、粘合接头
● 孔隙导致的泄漏：出格是在发朝气械变形（弯曲� 。┗蚨嗑ё柿虾椭觳考娜却χ煤�
● 高温泄漏（可逆）：在极端温度荷载（热/冷）下形成的开缝，重要是钎焊接头处
● 虚漏：铸造零件、盲孔和接头内的中空腔中开释出的气体量（还可能源于液体蒸发）
● 间接泄漏：真空系统或熔炉的供给管路泄漏（水、压缩空气、盐水）
●“串联漏气”：指几个“串联空间”的结尾产生漏气，例如旋片泵油箱漏气
●“单向漏气”：指气体可沿一个方向通过，但在另一个方向上被封关（漏气量很� 。�
● 某个区域不具气密性，但并不是由于出缺点而导致的漏气称为渗入，也就是气体通过橡胶软管、弹性密封件等资料渗入（天然渗入性）泄漏（但此类部件变脆并产生“泄漏”时之表） 。
推算漏率、漏点大幼和质量流量
任何真空设备或系统都可能拥有绝对的气密性，并且现实上这也没有必要 。只有漏率足够低，不会影响到所需的工作压力、气体平衡以及真空容器中的极限压力就足够了 。对于装置的气密性要求越严格，所需的压力水平就越低 。为了可能定量地纪录漏气，引入了“漏率”的概想；漏气率用符号 QL 暗示，以 mbar·l/s 或 cm3/s（STP）作为丈量单元 。在容量为 1l 并已抽真空的密关容器中，若压力每秒升高 1 mbar，则漏气率为 QL = 1 mbar·l/s；或者若是容器中有正压，若压力每秒降低 1 mbar，漏气率也是上述值 。漏气率 QL 界说为一种漏气指标，通常以 mbar·l/s 作为丈量单元 。借助状态方程（1），若是给出了温度 T 和气体类型 M，就能推算出 QL，并将其定量地纪录为质量流量，例如以 g/s 作为丈量单元 。那么，相应的关系为：
（1）
（2）
式中 R = 83.14 mbar·l/mol·K，T = 温度，单元为 K；M = 摩尔质量，单元为 g/mol；Δm 为质量，单元为 g；Δt 为功夫周期，单元为 s 。而后，使用式（2）
a）在已知 pV 和气体流量 Δp·V/Δt 时，确定质量流量 Δm / Δt（见有关压升测试的页面上的示例）或者
b）在已知质量流量时，确定 pV 漏气流量（见下例） 。
以上面的情景 b）为例：
使用氟里昂（R 12）的造冷系统每年会流失1克氟里昂造冷剂（在 77°F 或 25℃ 温度下） 。那么漏气流量 QL是多大呢？凭据式（2），并代入 M(R12) = 121 g/mole：
因而，氟里昂流失量为 QL = 6.5·10-6 mbar·l/s 。凭据下文针对高真空系统给出的“经验法令”，本例中提到的造冷系统可被以为是气密系统 。QL 的其他换算见下表1和表2所示 。
▲ 表1 通量（Qpv）单元的换算；（漏率）单元
▲ 表2 通量（Qpv）单元的换算；（漏率）单元
总漏率 < 10-6 mbar·l/s：设备气密性极度高；总漏率 10-5 mbar·l/s：设备拥有足够的气密性；总漏率 > 10-4 mbar·l/s：设备漏率较高 。
事实上，泄漏能够通过一个拥有足够容量的泵来“克服”，由于下式成立（例如，在极限压力 Pend 下，忽略从内部表表开释的气体）：
（QL 为漏气率，Seff 为在压力容器处的有效抽快）
若是 Seff 足够大，则不论漏气率 QL 的值有多大，都始终可能达到预先确定的极限压力 Pend 。但在现实利用中，Seff 的无限提高会受到经济性和工程设计限度（如系统所需的空间） 。
当装置中无法达到所需的极限压力时，通常有两个原因可供参考：存在泄漏和/或容器壁和密封资料开释的气体 。
能够使用质谱仪或压升法执行分压分析，以分辨上述两种原因 。由于压升法只能证明是否存在漏气，而无法批示装置上的漏气地位，建议使用氦检漏仪，通常情况下它还能够更快地查明漏点的地位 。
要大体相识漏孔的几何尺寸与有关漏气率之间的有关性，能够凭据以下所述进行粗略估算：如果有一个通过插板阀封关的真空容器，容器壁上有一个直径为 1 cm 的漏孔 。容器表部为大气压力，内部为真空 。当阀忽然打开时，直径为 0.39 英寸（1cm）、高为 1082 英尺（330m） 的圆柱形空间内的所有空气分子会在1秒内以声快（330 m/s）“掉入」剽个漏孔中 。每秒流入容器的空气量将是 1013 mbar 乘以这个圆柱的容积（拜见图 1） 。推算得出，对于直径为 1 cm 的孔，QL（空气）将为 2.6·104 mbar·l/s 。若是所有其他前提维持不变，让氦气以其 970 m/s 的声快流入孔中，则以同样方式推算，可得出 QL （氦气）将达到 7.7·10+4 mbar· l/s，或者说，pV 漏气流为空气的 970/330 = 2.94 倍 。氦气凭借这种更高的“活络性”被用于检漏测试，并依此开发和批量出产了多种高度活络的基于氦气的检漏仪 。
▲ 图1 漏率与漏孔之间的有关性
图1所示为漏气率与孔径之间的有关性，“1 cm 孔”的 QL （空气）近似蹬宗 10+4 mbar· l/s 。该表格显示，倒で啥减幼至 1 μm （= 0.001 mm）时，漏气率会变为 10-4 mbar·l/s，该值在真空技术中已代表严沉漏气（请参阅上面的经验法令） 。漏气率为 10-12 mbar·l/s 时，对应的孔径为 1 ?；这是现代氦检漏仪的检测下限 。
由于好多固体的晶格常数为几个 ?，而一些幼分子和原子（H2、He）的直径约为 1 ?，这种固体的固有渗入性可使用氦检漏仪进行计量纪录 。为此，人们开发了漏气率极度幼并经过校准的参考漏点 。这代表可丈量出的“泄漏”，并不蹬宗因资料或接头存在缺点而导致了“泄漏” 。人们通�；崞揪菰印⒎肿印⒉《竞拖妇鹊墓浪慊蛘闪看笥�，使用诸如“防水”或“防菌”等日常术语；见表3 。图2 汇总了常用检漏步骤的个性和检测限 。
▲ 表3 估算临界漏率 。与蒸汽分歧，这里必要分辨亲水性和疏水性固体 。细菌和病毒也是如此，由于二者重要通过溶液运移
▲ 图2 各类检漏工艺和设备的漏率检测领域
尺度氦漏率
要明确地界说一个漏点，必要：首先确定隔板两侧的压力，其次是确定通过该隔板的介质的性质（粘度）或其摩尔质量 。“氦尺度漏气”(He Std) 已成为现实利用中的一种常见情景的习惯叫法 。当（表部）大气压和系统内部真空（内部，p < 1 mbar）之间的压差为 1 bar 并使用氦气进行测试时，所得到的漏率被习惯地称为“氦尺度漏率” 。为了批示在尺度氦气前提下使用氦气进行测试时的拒收漏气率，首先必须将现实的使用前提转换为氦气尺度前提 。此类换算的一些示例见图3 。
▲ 图3 换算成氦尺度漏气率的示例
换算公式
在推算压力关系和气体类型（粘度）时，必须记住，对于层流和分子流要使用分歧的公式；而二者之间的天堑很难确定 。作为指南，能够如果当漏气率 QL > 10-5 mbar·l/s 时为粘滞流；当泄漏率 QL < 10-7 mbar·l/s 时为分子流；在二者之间时，造作商（质保责任承担方）必须以安全一侧的值为准 。公式列于表4中 。
此处的指数“I”和“II”别离指一种或另一种压力比；指数“1”和“2”别离指漏点的内部和表部 。
▲ 表4 压力变动和气体类型的换算公式
术语和界说
在查找泄漏时，通常要分辨两种工作：找到漏气地位，以及丈量漏率 。
此表，我们能够凭据流体的流动方向，将检漏法分为：
真空法（有时称为“由表向内漏气法”），气体流入被测件（被测件内的压力幼于环境压力）；
正压法（通常称为“由内向表漏气法”），流体从被测件的内部向表流出（被测件内部的压力大于环境压力） 。
若是可能，应依照被测件上一次使用时的配置进行检测 。对于用于真空利用的部件，该当选取真空法检测；对于内部为正压的部件，则应选取正压法检测 。在丈量漏率时，可通过以下两种步骤纪录丈量值：
单个漏点的漏率（部门丈量）：图4中的示意图 b 和 d，并进行纪录；
被测件中所有漏点的总漏率（整体丈量）：图4中的示意图 a 和 c 。
▲ 图4 检漏步骤和术语：a-整体检漏；被测件内部为真空；b-部门检漏；被测件内部为真空；c-整体检漏（封壳内部富集示踪气体）；被测件内部充注示踪气体至正压；d-部门检漏；被测件内部充注示踪气体至正压
凭据验收规格，装置无法耐受的漏率称为拒收漏率 。该值的推算基于以下前提：被测件在打算的使用期限内不会因泄漏引起的故障而失效，并能保障肯定水平简直定性 。通常该值并不是在被测件的正常工作前提下测定的，而是在试验前提下使用示踪气体（重要是氦气）测得的流量 。因而，必须凭据现实利用情况中被测件内部和表部的压力以及所处置的气体（或液体）类型，对该值进行换算 。
若是被测件内部为真空（p < 1 mbar），表部为大气压力，并使用氦气作为测试气体，则称之为尺度氦气前提 。当高真空系吐洮接至检漏仪并被喷了氦气（喷枪法），对该系统进行氦检漏时，系统就处于尺度氦气前提之下 。若是被测件齐全由检漏仪抽真空，则会说检漏仪在顺流模式下工作 。若是被测件自身是一个自带真空泵的齐全真空系统，并且检漏仪与系统的泵并走运行，则称之为分流模式 。当使用与检漏仪并走运行的单独辅助泵时，也能够称之为全流模式 。
当使用正压法时，有时直接丈量漏率会不成行或不成能，这种情况下能够将被测件放入一个封壳中来丈量漏气率 �？赏ü饪窍谓拥郊炻┮腔蛘咄ü貌馐云逶诜饪悄诨郏ㄌ岣吲ǘ龋├唇姓闪� 。“背压测试”是一种特殊的累积测试 。在正压技术的另一种变型，所谓的吸枪法中，由一种特殊装置网络（抽气）漏点逸出的（测试）气体，并将其送入检漏仪 �？墒褂煤て⒃炖浼粱� SF6 作为测试气体执行此法式 。
版权申明：本文起源于莱宝真空，除无法溯源的文章，我们均在文末备注了起源；如文章视频、图片、文字涉及版权问题，请第一功夫联系Stake官网，我们将凭据您提供的证明资料确认版权并按国度尺度支付稿酬或当即删除内容！
