可接受的泄漏检测方法有哪些？使用正确的方法确保系统的完整性

从本质上讲，可接受的泄漏检测方法是能够根据其特定的操作要求可靠地量化密封系统完整性的方法。对于真空系统，一种主要且被广泛接受的方法是压力上升速率测试，它测量系统与泵隔离后在设定时间内压力的增加情况。该测试提供了进入系统的总泄漏量的清晰、定量的度量。

泄漏检测的目标不一定是找到一个“完美”密封的系统，而是确认总泄漏率低于会损害您的工艺的阈值，无论您的工艺是真空炉、流体管线还是高纯度气体系统。

基础：压力上升速率测试

压力上升速率测试是任何真空系统的基本健康检查。它测量所有泄漏和放气源的综合影响。

核心程序

该过程简单而有条不紊。首先，您通过关闭所有连接到泵系统的真空阀门来隔离腔室。

停止泵后，您进行初始压力读数。然后等待指定的时间——通常在 10 分钟到一小时之间——并进行第二次压力读数。

计算速率

压力上升速率是压力变化量 (ΔP) 除以时间变化量 (Δt)。

例如，使用参考程序，您将在 10 分钟时 (P1) 读取压力，然后在 60 分钟时 (P2) 再次读取。时间差为 50 分钟。速率为 (P2 - P1) / 50 分钟。这为您提供了一个清晰的指标，例如毫巴/分钟 (mbar/min)。

解释结果

低且稳定的压力上升速率表明系统紧密且健康。高或加速的速率表明存在重大泄漏，需要进一步调查。

“可接受”的速率完全取决于您的工艺。高真空电子制造工艺的要求将比用于热处理的简单真空炉的要求严格得多。

了解权衡和局限性

尽管压力上升测试非常有价值，但它本身并不是一个完整的诊断工具。了解其局限性是有效使用它的关键。

它确认了泄漏，但没有定位泄漏

压力上升测试的主要局限性在于它告诉您是否存在泄漏，但没有告诉您泄漏在哪里。它测量来自所有源的总气体负荷进入腔室。

放气的影响

真空腔室中的压力上升是由两种现象引起的：来自外部大气层的实际泄漏和腔室内部材料的虚拟泄漏或放气。

放气是从真空中的表面、O 形圈或污染物中释放出被捕获的气体或蒸汽。这可能使一个密封良好的系统看起来有泄漏，特别是如果它最近被通风或包含多孔材料。这就是为什么对于关闭了很长时间的炉子建议进行“空载运行”——它有助于烘烤掉水分和其他挥发物。

需要更灵敏的方法

对于高真空或超高真空 (UHV) 系统，压力上升法可能不够灵敏，无法检测到仍会干扰工艺的微小泄漏。在这些情况下，需要更精确的工具。

超越压力上升：其他检测方法

当压力上升测试显示问题或需要更高灵敏度时，会采用其他方法来定位源头。

气泡测试

对于处于正压的系统，最简单的方法是气泡测试。将肥皂溶液涂抹在可疑泄漏区域（焊缝、接头）上，气泡的形成表明存在泄漏。这种方法简单且成本低廉，但灵敏度非常低。

示踪气体检漏（氦气）

为了定位真空系统中的微小泄漏，氦气检漏是行业标准。这涉及将一个调谐到氦气的质谱仪连接到真空系统。

然后将氦气战略性地喷洒在腔室外部。如果氦气通过泄漏进入，质谱仪几乎会立即检测到它，从而使您能够精确地确定泄漏的位置。

根据您的目标做出正确的选择

选择正确的方法完全取决于您需要完成的任务。

如果您的主要重点是对真空系统进行例行健康检查： 压力上升速率测试是持续性能监控最实用和最有效的方法。
如果您的主要重点是找到真空系统中泄漏的确切位置： 一旦确认了泄漏，氦气检漏仪就是精确定位源头的明确工具。
如果您的主要重点是对正压系统进行快速检查： 肥皂泡测试仍然是可见泄漏的快速、有效且低成本的初始步骤。

最终，稳健的维护策略将这些方法结合使用，以确保长期的系统完整性和操作成功。

摘要表：

方法	主要用途	主要优点	局限性
压力上升速率测试	真空系统的例行健康检查	定量、简单、对持续监控有效	确认存在泄漏但无法定位；受放气影响
氦气检漏	精确定位真空系统中的微小泄漏	高灵敏度，精确的位置识别	需要专业设备（质谱仪）
肥皂泡测试	对正压系统进行快速检查	低成本、简单、对可见泄漏快速有效	灵敏度低，不适用于真空系统

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