检漏技术的发展综述

检漏技术的发展综述

摘要：介绍了检漏的概念和工作内容，对检漏方法进行了分类。详细介绍了两种应用广泛的检漏方法的原理与技术特点。对未来检漏技术的发展方向进行了展望。

关键词：检漏；检漏仪；检测；漏率

1 引言

泄漏在生产生活中是普遍存在的，泄漏是绝对的，不漏则是相对的。如果泄漏在允许范围内，泄漏是不必要担心的，如果超出了泄漏允许的限度，泄漏所带来的危害是极大的。设备若发生泄漏，不仅会造成设备性能的改变，而且还会引发严重事故，甚至危及生命。判断设备是否存在泄漏，找出泄漏点并测量漏率大小的工作称为泄漏检测，简称检漏[1]。

2 检漏的工作内容和方法

2.1 检漏的工作内容

检漏的工作内容就是在设备制造、安装、调试和运行过程中，判断泄漏量是否在允许范围内、检测泄漏率的大小，并查明泄漏点的位置，从而可以进一步找出原因，避免发生因泄漏而导致的故障。其中值得说明的是漏率的概念，漏率是指单位时间内流过泄漏点的物质的质量或者分子数[2]。液体、固体泄漏常用的漏率单位有kg/s、g/s、l/s、ml/s。气体物质的漏率，我国规定的漏率单位为pa·m3/s。美国真空协会推荐使用mol/s作漏率单位。

2.2 检漏方法的分类

人们对于泄漏的检测很早就已经出现，检漏方法也经历了从简单的定性检测到现代复杂的定量检测过程。检漏方法根据被检设备所处的状态又可分为加压检漏法和真空检漏法。

2.2.1 加压检漏法

将被检件内部充以比外部压力更高的示踪气体，在被检件外面用适当的方法判断有无示踪气体漏出、从哪儿漏出、漏出量多少等，进而判断被检件有无泄漏点，泄漏点的位置和大小。属于这种方法的有压降法、气泡法、卤素检漏仪外探头法、卤素喷灯法、加压渗透法、声波法、红外线热图像法、称质量法、放射性同位素法及氦质谱吸枪法等。

2.2.2 真空检漏法

被检件内部抽成真空后，将示踪气体施于被检件外部，如果被检件器壁上有漏，示踪气体通过泄漏点进入被检件内部，利用某种方法将漏进的示踪气体检测出来，从而判断出泄漏点的位置和漏率大小。属于这种方法的有静态升压法、放电管法、卤素检漏仪内探头法、各类真空计法、离子泵检漏法、氦质谱喷吹和氦罩检漏法等。

3 两种常用检漏方法的原理与应用

3.1 气泡检漏法

气泡法是出现比较早的检漏方法，以其操作简单，成本低廉而得到广泛应用。其原理是当漏孔两侧存在压差时，气体就会通过泄漏点从高压侧向低压侧流动，如果将被测件放入液体中，将会出现气泡，通过观察气泡产生位置可以确定泄漏点位置，通过收集气体或

者数气泡的方法测量漏率。使泄漏点两侧产生压差的方法有三种：充气法，热槽法和抽真空法。充气法首先向被检件中冲入气体，使其压力上升到规定值，然后将被检件放入液体中，观察气泡。这样的检测结果很大程度上取决于测试者本人的判断，而且光凭气泡很难确定出泄漏率的大小。同时这些方法还可能带来另外一些问题，如对被测物进行拆卸，清洗，烘干，涂防锈漆等额外工作。图1所示为充气气泡检漏法的示意图。

3.2 差压检漏法

差压检漏法的原理启蒙于医用天平，它是精确测量微量物品质量的测量工具。使用者通过仔细调整天平一端的砝码使两端达到严格平衡，这样被测物的质量就可通过砝码反映出来。

差压气密检漏仪的原理同天平一样，首先我们将相同压力的气体同时充入到被测物和基准物内，使差压传感器隔离板两边的压力完全相等，然后观察其平衡情况。若被测物不漏，那么差压传感器隔离板两边的压力将保持平衡。如果被测物存在泄漏，那么它内部的压力会逐渐降低，平衡就被破坏。这样传感器就可以检测出隔离板两侧因泄漏产生的差压。而且，如果发生泄漏，泄漏率（ml/sec）的大小将直接反映在两侧压力的失衡速度上。

3.3 氦质谱检漏法

氦质谱检漏技术出现在第二次世界大战中，经过不断的改进发展，氦质谱检漏技术已经成为迄今最灵敏、最有效、最方便也是应用最广泛的检漏手段。我国质谱检漏仪的检测精度已经达到了

10-14pa·m3/s，国外质谱检漏仪检测精度最高达到了

10-16pa·m3/s。

质谱检漏法的原理是利用不同质荷比（m/e）的离子在磁场中受洛伦兹力不同而做圆周运动半径不同的原理，将不同质荷比的离子分开，在相应半径上收集到示踪气体，如果被检件出现泄漏，则会检测到示踪气体离子，再通过相应计算得出漏率大小。氦气在空气中的含量低，又是惰性气体，使其成为了最常用的示踪气体。

利用氦质谱检漏仪进行检漏的方法很多，最早的是喷吹法，以后逐渐出现了氦罩法、吸枪法、真空室法、检漏盒法、真空室累积法、吸枪累积法、背压法及前级泵出口采样法等多种氦质谱检漏技术方法。图2为喷吹法检漏系统示意图。

4 检漏技术发展前景

检漏其实与我们的生活是息息相关的，从航空、航天到汽车、燃气，从电力、电子到食品、医疗，我们都离不开检漏技术对我们生产生活的安全保障。目前，我们掌握的检漏技术是完全可以满足我们的生产需要的，对于检漏仪的发展，更多的是向智能化、模块化、集成化方向发展。随着加工技术的进步和集成电路技术的发展，检漏仪日趋轻便，甚至微型化。通讯技术的发展也使得对泄漏的状态监测成为可能，为及时发现泄漏，预防严重泄漏事故的发生起到了保障作用。同时现代科技的发展需求也向检漏技术提出了精度和灵敏度更高，更加便捷，更加快速、成本更低的要求。

5 结束语

检漏技术是现代工业技术的重要组成部分，它服务于工业发展，同时受益于科技进步。现有的检漏技术方法有各自的优点和适用范围，选择检漏方法时应该力求按需选取，以充分发挥检测设备的功效并达到控制产品质量的目的，避免出现不必要的浪费。

参考文献

[1]肖祥正.泄漏检测方法与应用[m].北京：机械工业出版社，2010.

[2]吴孝俭，闫荣鑫.泄漏检测[m].北京：机械工业出版社，2005.

[3]何己有.氦质谱检漏仪原理与应用[j].聚酯工业，2011（3）.