檢漏技術(shù)在真空領(lǐng)域占有非常重要的地位，它關(guān)系到真空設(shè)備的各項(xiàng)真空指標(biāo)，如何快速精準(zhǔn)地找到漏點(diǎn)關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)營成本。氦質(zhì)譜檢漏儀是第二次世界大戰(zhàn)期間快速發(fā)展起來的一種高精度檢漏儀，其靈敏度高達(dá)10-15Pa·m3/s。當(dāng)今常見的氦質(zhì)譜檢漏儀靈敏度在10-9~10-13Pa·m3/。
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、分析器、接收器、真空系統(tǒng)、電子線路及其他電氣部分組成。為了方便解釋氦質(zhì)譜檢漏儀是如何工作的，我們以磁偏轉(zhuǎn)型的氦質(zhì)譜檢漏儀為例進(jìn)行說明。
圖1表示氦質(zhì)譜檢漏儀的原理圖，在質(zhì)譜室的離子源N內(nèi)，氣體被電離成離子。在電場(chǎng)作用下離子聚焦成束，并以一定的速度經(jīng)由縫隙S1進(jìn)入磁分析器，在均勻磁場(chǎng)的作用下，具有一定速度的離子束，將按圓形軌跡運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)加速電壓U使氦離子束M2恰能通過縫隙S2到達(dá)收集極K而形成離子流。利用弱電流量測(cè)設(shè)備，使之在輸出儀表與音響裝置上反映出來。而其他不同于M2的離子束（如圖中M1，M3）則以不同的偏轉(zhuǎn)半徑而被分開。
圖1 檢漏儀原理圖
二、噴吹法檢漏
1. 噴吹法檢漏的原理
噴吹法檢漏是利用輔助真空泵或檢漏儀對(duì)被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室抽真空，然后在被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣，當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏孔時(shí)，氦氣就會(huì)通過漏孔進(jìn)入被檢產(chǎn)品內(nèi)部，再進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀，檢漏儀會(huì)報(bào)警并顯示當(dāng)前漏率值。
2.噴吹法檢漏的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：①檢測(cè)靈敏度高
②定位準(zhǔn)確
③對(duì)大容器或復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的檢漏可靠性高
缺點(diǎn)：①漏率檢測(cè)只能在一個(gè)大氣壓差內(nèi)
②不能準(zhǔn)確反映帶壓被檢產(chǎn)品的真實(shí)泄漏狀態(tài)
三、真空檢漏的具體方法
為了方便說明真空檢漏方法，我們以真空爐為例進(jìn)行真空檢漏。真空爐主要由機(jī)械泵、羅茨泵、擴(kuò)散泵、前級(jí)管路、爐體等幾部分組成，如圖2所示。真空爐的生產(chǎn)中最為常見問題是極限壓力合格，而升壓率不合格，或者是兩者都不合格，比較少見的是升壓率合格但極限壓力不合格。
圖2真空爐示意圖
1. 極限壓力合格，升壓率不合格
極限壓力合格說明設(shè)備沒有明顯漏點(diǎn)，且真空系統(tǒng)的抽氣性能正常。升壓率不合格，主要原因是從粗抽閥到爐體有一些較小的漏點(diǎn)，通常在1×10-9~9.9×10-4Pa·m3/s之間。檢漏步驟為：
①用力按壓氣袋從粗抽閥開始向爐體方向噴吹氦氣，第一遍針頭移動(dòng)的速度可以快些，對(duì)設(shè)備的全部焊口、法蘭連接、動(dòng)密封、熱電偶連接等處進(jìn)行全面檢漏，在焊口不規(guī)整及法蘭連接縫隙不均勻處將噴吹移動(dòng)速度放緩并進(jìn)行細(xì)致檢查。
②不按壓氣袋，用針頭緩慢地對(duì)可疑位置進(jìn)行檢查，漏孔會(huì)吸入針頭中存有的少量氦氣，觀測(cè)檢漏儀屏幕漏率值噴吹過程中的變化，找到漏率最大且上升最快的點(diǎn)即是漏點(diǎn)。
③向各個(gè)加熱電極、爐體水套等通水腔體內(nèi)噴吹氦氣檢查泄漏情況。若檢漏多遍后升壓率仍不合格，可以用塑料布、膠帶對(duì)可疑的焊口、法蘭連接處、熱電偶、電極等處進(jìn)行包裹罩封，然后向罩中噴入氦氣，觀察檢漏儀的漏率變化，如果緩慢上升，說明被包裹的位置存在漏點(diǎn)。
2. 極限壓力不合格，升壓率合格
這種情況原因通常出現(xiàn)在粗抽閥到機(jī)械泵部分的各個(gè)連接管路的焊口及法蘭連接或真空泵本身性能。檢漏步驟為：
①檢查機(jī)械泵與羅茨泵連接的波紋管法蘭，很容易由于波紋管法蘭膠圈沒壓好或波紋管焊口損壞造成漏氣，由于機(jī)械泵運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng)較大，法蘭螺栓容易松動(dòng)，波紋管焊口長時(shí)間受振動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致裂紋造成漏氣。
②檢查壓差閥或放氣閥進(jìn)氣口及機(jī)械泵、羅茨泵、擴(kuò)散泵的外殼是否漏氣。放氣閥的電源被忘接或閥的磁感應(yīng)線圈被燒壞導(dǎo)致閥無法正常關(guān)閉也會(huì)導(dǎo)致漏氣。
③若步驟①和②均未檢出漏點(diǎn)，就要考慮各個(gè)真空泵性能的問題，首要檢查機(jī)械泵油、羅茨泵油是否缺少，如果泵油缺少會(huì)大大降低泵的抽氣性能，其次檢查機(jī)械泵的閥片，通過向機(jī)械泵排氣口噴吹氦氣來檢測(cè)其閥片的密封性。擴(kuò)散泵油或擴(kuò)散泵加熱器異常也會(huì)造成極限壓力不合格。還應(yīng)檢查真空計(jì)是否準(zhǔn)確以及真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否滿足技術(shù)要求。
3. 極限壓力、升壓率都不合格
這種情況通常存在大于等于9.9×10-4 Pa·m3/s的較大漏點(diǎn)，檢漏步驟為：
①用內(nèi)徑0.5mm左右的針頭從機(jī)械泵到爐體快速的噴吹一遍，會(huì)很快發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，這時(shí)發(fā)現(xiàn)的漏點(diǎn)都較大，然后應(yīng)立即焊接處理或用封泥封堵，一旦封堵成功，真空度和檢漏儀靈敏度會(huì)明顯提高。
②第二遍檢漏，進(jìn)行第二遍檢漏時(shí)速度要較第一遍慢些，重點(diǎn)檢查表面不規(guī)整的焊口、法蘭接縫處、動(dòng)密封處、熱電偶密封、電極、線圈、水套、各種膠圈處等部位。具體步驟與極限壓力不合格、升壓率合格的檢漏方法相同。
綜上三種問題，通過外部檢漏通常都會(huì)解決，但在多遍檢漏后問題若是仍然存在，我們就應(yīng)該考慮是否存在內(nèi)部漏點(diǎn)。筆者發(fā)現(xiàn)，內(nèi)漏大多來源于各種充氣閥。若要驗(yàn)證，可以在閥門保持關(guān)閉的狀態(tài)下，將閥門的保護(hù)氣體一端法蘭打開一縫隙，充入氦氣檢查是否漏氣，若不漏氣，再將閥門連接好后立即充入保護(hù)氣體到管路中，如果這時(shí)檢漏儀漏率值上升，那么就可以確定充氣閥泄漏是真空指標(biāo)不合格的原因。
