真空知识及漏率及检漏培训(CSG)

第二章 真空计量基本知识一、真空1.1 真空、理想气体状态方程、气体分子的热运动地球的周围有一层厚厚的空气，称为大气，人类就生活在这些大气中。

空气有一定的质量，在通常状况下，大约为1.29g/l ，可以说是很轻的。

但地球周围的空气非常密，在几十公里以上的高空还有空气存在，这么厚的一层空气受地球引力作用，就会对地面上的一切物体产生压力，这就是大气压。

早在17世纪，托里拆利就通过实验证实了大气压强的大小。

通常一个标准大气压约等于0.1MPa ，相当于760mm 左右的汞柱所产生的压强。

真空是指低于一个大气压的气体空间，但不可理解为什么都没有。

真空是同正常的大气相比，是比较稀薄的气体状态。

按照阿佛加德罗定律1mol 任何气体在标准状况下，有6.022×1023个分子，占据22.4L 的体积。

由此我们得到标准状态下气体分子的密度为319/103cm 个⨯。

在非标准状况下，当气体处于平衡时，满足描述理想气体的状态方程。

式中的N 为气体的摩尔数，P 为压力（Pa ）,T 热力学温度，κ为波尔兹曼常数，κ=1.38×10-23J/K 。

因此在非标准状况下，气体分子数密度及压力和温度有关。

每立方厘米中的气体分子数可以表示为：式中n 为气体分子数密度（cm -3），由此可见，即便在Pa P 11103.1-⨯=这样很高的真空度时，T=293K 时，每立方厘米的空间中仍有数百个气体分子。

因此所谓真空是相对的，绝对的真空是不存在的。

同时我们也可知，气体分子数密度在温度不变时，及压力成正比。

因此，真空度可用压力来表示也是以此为理论依据。

在真空抽气过程中，一般可认为是等温的，我们说容器中的压力降低了或气体分子数密度减少了都是正确的。

1.2 气体分子的热运动从微观的角度看，气体是由分子组成的，所有分子都处在不断的、无规则的运动状态。

分子的这种运动及温度有关，因此我们称之为热运动。

做无规则运动的气体速度不都具有相同的值，而是形成一个各种速度的速度分布，具有最大速度和最小速度的分子数都比较少，而具有“中等”速度的分子数比较多，速度的分布是有规律的。

真空检漏基本知识作者：dodoo 时间：2011年1月27日第一部分检漏1．检漏的基本概念2．漏孔、漏率及其单位真空技术中所指的漏孔，由于尺寸微小、形状复杂、形式多样，无法用几何尺寸表示其大小。

所以一般用等效流导或漏气速率(简称为漏率)表示漏孔的大小。

用漏率表示漏孔大小时，如果不加特殊说明，则是指在漏孔入口压力为1.01×105Pa，出口压力低于1.33×103Pa，温度为296士3K的标准条件下，单位时间内流过漏孔的露点温度低于248K的空气的气体量。

漏率的单位是帕斯卡×立方米／秒，记为Pa m3／s。

为了方便，有时用帕斯卡⋅升／秒，记为Pa⋅L／s。

3．最大容许漏率真空系统漏气是绝对的，不漏气是相对的在真空检漏技术中所指的“漏”是和最大容许漏率的概念联系在一起的。

对于动态真空系统，只要其平衡压力能够达到所要求的真空度，这时即使存在着漏孔，也可以认为该系统的漏率是容许的，该情况下系统的漏率称为最大容许漏率。

动态真空系统的最大容许漏率qLmax应满足：q⋅Lmax ≤ 1/10Pw⋅S (1)；式中Pw----系统工作压力，S----系统的有效抽速；对于静态真空系统，要求在一定时间内，其压力维持在容许的压力以下，这时即使存在着漏孔，同样叮以认为该系统的漏率是容许的，该情况下系统的漏率称为最大容许漏率。

如果要求在时间t内,容积为V的系统的压力由p升至pt，则其最大容许漏率qLmax应满足：q⋅Lmax ≤ (pt-p)V/t (2)各种真空设备的最大容许漏率可参考表1确定。

同样的漏孔,如果通过的气体不同,漏率是不同的,对于较大的漏孔来说,对于不同种类的气体,同一漏孔的漏率一般与其粘滞系数成反比.4．漏孔的气流特性气体流经漏孔的过程是很复杂的，可能包含有粘滞流、过渡流及分子流三种流动状态。

主导流动状态与漏孔的几何尺寸、气体的种类、漏孔两端的压力及环境温度有关。

设环境温度T=296K，入口压力p2=1.01×105Pa，出口压力p1《p2，漏孔长L，直径d的均匀圆截面导管型漏孔，其对空气的漏率及可视流动状态见表2。

真空机组培训资料1.真空度:处于真空状态下的气体稀薄程度，通常用真空度表示;真空度=（大气压强一绝对压强）真空表量程为：OMPa—— -0. IMPa绝对压力=大气压力+表压（表盘测量），如离心水泵出口压力表显示为0.3MPa,则表压为0. 3MPa,绝对压力为0. 4MPa；真空度=大气压力-绝对压力，真空表显示值为负，通常所说抽真空达到94%,是指真空度为0. 94个标准大气压。

2.气压与温度、沸点关系：，气压越大，温度越高；反之，温度越低。

（例:抽极限真空时，回流液罐下部结水珠层。

）I气压越大，沸点越高；反之，沸点越低（高压锅、高原作用）。

3.真空机组PU1真空机组:水环泵（2BV6161）+罗茨泵八万吨真空机组:水环泵（2SKT2）+次级泵+主级泵老中间体真空机组：水环泵（2BV5161、2BV5131）+罗茨泵；水环泵（2BV5161、2SK-12）+次级泵+主级泵浆料真空机组:水环泵2BV6111中间体:旋片式真空泵2X-154.真空机组的使用罗茨泵不能单独使用，使用需配前级泵,否则，会导致罗茨泵过载过热而损坏。

原因:L罗茨泵最大优点是在较低入口压强下具有较高的抽气速率，要求入口压力在13.3KPa （真空度88）以下;L罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，罗茨泵不允许高压差下工作，最大允许压差为4. 5KPa o5.真空机组管路流程/八万吨：..粉尘泵反应釜一筛板塔一横,冷一回流罐一竖冷一真空机组▲,老中间体：.厂… 粉尘泵反应釜f分缩器f雇冷一回流罐一竖冷f缓冲罐f真空机_ A组分缩器下端开旁通到横冷，其中K-1至K-3,K-5至K-9 不带旁通,K-4为筛板塔取代分缩器,K-11至K-18带旁通。

/ PU1：反应釜一一缓冲罐一A真空机组（主级泵进气管路开旁通到水环泵）问题探讨:/老中间体、PU1均设置了缓冲罐，八万吨为什么没设置缓冲罐?答：原先老中间体车间，罗茨泵与液环泵之间设有浮球式单向阀，考虑到抽完真空后，系统管道内存在较大负压，加上浮球单向阀本身球面与密封圈密封性一般，可能致使液环泵中的水被倒吸入罗茨泵转子腔中，进而倒吸到冷凝器，最后到反应釜，所以加设缓冲罐，一方面是为了对抽出的部分物料或大分子颗粒进一步沉积，另一方面是用以储存由于负压作用倒吸的水。

真空检漏[简介]: 1．概漏的基本概念真空检漏就是检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。

漏气也叫实漏，是气体通过系统上的漏孔或间隙从高压侧流到低压侧的现象。

虚漏，是相对实漏而言的一种物理现象。

这种现象是由于材料放气、解吸、凝结气体的再蒸发、气体通过器壁的渗透及系统内死空间中气体的流出等原因引起真空系统中气体压力升高的现象。

二、检漏仪器用于检漏的仪器有氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏器、气敏半导体检漏仪及用于质谱分析的各种质谱计。

这里主要介绍氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏器的工作原理、结构及国产检漏仪器的技术性能。

1．氦质谱检漏仪氮质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。

是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪器。

氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。

单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9～10-12Pam3／s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。

双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相比较，本底噪声显著减小．其灵敏度可达10-14～10-15Pam3／s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。

逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点．适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3／s。

(1工作原理与结构氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。

①单级磁偏转型氦质谱检漏仪现以HZJ—l型仪器为例．介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪，其结构如图2所示。

在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一级放大静电计管和冷阴极电离规。

质谱室的工作原理如图3所示。

在离化室N内，气体电离成正离子，在电场作用下离子聚焦成束。

真空计的检漏及区分真空计是如何工作的真空计（Vacuum Gauge），又称规，是测量真空度或气压的仪器。

一般是利用不同气压下气体的某种物理效应的变化进行气压的测量。

1、用电离计检漏时，示漏物质应选用电离效果与残余气体有可能大差异者，电离效果包括电离率及电离电位两者的综合结果，一般用氢，氦，二氧化碳等。

2、用热真空计检漏时，示漏物质可用氢，二氧化碳，丙酮。

乙醚。

酒精等。

一般说来，用气体喷吹用液体覆盖为好，由于液体往往会堵塞漏孔，还会污染真空系统或器件，热真空计由于惯性大，反应慢，检漏时巡喷速度不宜过快，并认真察看，认真判别是系统的压强波动，仪器的漂移或是真正存在漏孔。

只有示漏物质离开后，仪器指示恢复原状的，才是真正的漏孔。

热真空计检漏，要在它的测量范围的真空度下，才能有效，即只适用于10—1——10—3托的真空度范围。

它哪呢过检出最小漏孔为1*10—5托升/秒。

电离计的反应热真空计快，但因示漏气体在真空系统中建立充分分压需要较长时间，故巡喷速度亦不能太快。

电离计能检漏的压力范围，大致同于其测量范围，故各种类型电离计各有其检漏的压力范围。

电离计能检的最小可检漏孔约为1*10—6——1*10—7托升/秒。

在真空计检漏中，即使示漏气体对着漏孔喷吹。

或者示漏液体涂于漏孔，实际上都不可避开要夹带有空气进去，即示漏物质并没有彻底取代空气。

带进去的空气一方面冲淡了示漏物质的作用，另一方面还会引起不必要的读数波动，由于混进的空气重量时大时小。

真空计是一种常用的测量仪器，一般是利用不同气压下气体的某种物理效应的变化进行气压的测量，产品被广泛用于多个领域中。

真空计的产品种类浩繁，用户应当如何分类呢？下面我就来实在介绍一下真空计的分类方法，希望可以帮忙到大家。

按真空度刻度方法分类（1）真空计：直接读取气体压力，其压力响应（刻度）可通过自身几何尺寸计算出来或由测力确定。

真空计对全部气体都是精准的且与气体种类无关，属于真空计的有U型镑压力计、压缩式真空计和热辐射真空计等。

真空检漏技术一个真空系统，经相当长时间抽气之后，仍然达不到预期的真空度，可能的原因有：抽气情况不良，即抽气系统本身的问题。

放气，即真空系统或容器内部存在气体或气源。

漏气，即真空系统或被抽容器存在漏孔或缝隙。

至于漏气是检漏技术所要解决的问题，即准确检出漏孔并加以修补。

常规检漏内容包括：用适当的方法判断真空系统中漏气问题是否存在。

确定漏气率。

找出泄漏部位，以便修补堵漏。

真空系统漏气的判定如何判断真空系统是否存在漏气，通常采用静态升压法，即把容器抽到一定压强后，关闭阀门将被抽容器与泵隔开，若容器漏气或材料放气，容器中的压强将随时间而上升。

用真空计每隔一定时间计量一次容器中的压强，可得出压强/时间曲线。

由于容器的漏气与出气情况不同，其曲线也不同1.直线A压强不随时间变化，说明系统即不漏气，也不放气。

真空度上不去的原因是泵工作不良。

2.直线B压强开始上升很快，而后上升速度渐渐减慢而趋于平衡，这说明容器没有漏气。

真空度上不去的原因主要是放气的影响。

因为放气速率随压强的升高和时间的延长而降低，故曲线渐趋向于平衡。

3.直线C是一斜率为ΔP/Δt的直线。

这说明只有漏气而没有放气。

4.曲线D开始压强上升较快，而后渐渐减慢，最后变成斜率为ΔP/Δt的直线。

这说明容器即有放气也有漏气。

曲线D可以认为是B和C的叠加。

如果出现曲线C和D的情况，则判定系统有漏气。

漏孔大小的表示方法有漏气必有漏孔，真空技术中通常指的漏孔是非常微小的，其截面形状各不相同，漏气路径也各式各样。

漏孔常出现在焊缝搭头、应力集中、弯折、拆卸等部位，一般是由于焊接、表面不清洁、工艺规范不当、结构不合理、安装不仔细等原因造成。

漏孔的几何尺寸很小，肉眼不能察觉，加之漏气路径各式各样，截面形状又很复杂，所以漏孔的大小极难用其几何尺寸来度量，在真空技术中漏孔的大小有专门的表示。

由气体定律PV=M Rt/μ可知，当温度一定时，气体的质量M可以用气体的压强和体积的乘积PV（即气体量）来表示，而PV又是容易测量的，所以漏孔的大小可以用单位时间漏入系统的气体量（PV）来表示，亦称漏率。

真空测量与检漏主讲人：刘玉岱东北大学真空测量与检漏东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之三真空测量与检漏1 真空测量概述2 全压力测量3 分压力测量4 真空计校准I 真空测量II 检漏5 检漏概述6 检漏方法7 检漏仪真空测量与检漏I 真空测量1 真空测量概述1.1 什么是真空测量1.2 真空度的表征及单位1.3 真空计分类1.4 真空计测量范围1.5 真空测量特点1.6 选择真空计原则真空测量与检漏1.1 什么是真空测量真空测量就是真空度的测量，而真空度是指低于大气压力的气体稀薄程度。

真空度是用压力来表示的。

真空测量包括全压力测量、分压力测量和真空计校准。

真空计是指探测低压空间稀薄气体压力所用的仪器。

大气压力为101325Pa 。

直接测量压力是比较少的。

测量真空度的办法通常是在气体中造成一定的物理现象，然后测量这个过程中与气体压力有关的某些物理量，再设法间接确定出真实压力来。

被测量气体多为混合气体，上述压力测量是指混合气体全压力测量，等于其各组成成分的分压力之和。

真空测量与检漏现代分压力真空计都属于电离类。

有时只需知晓被测系统残余气体成分和相对含量，并不要求测出分压力值，所用仪器为残余气体分析仪。

正确的压力测量必须用标准真空计或能产生已知低压的校准装置对真空计进行校准。

真空计量器具分三类：计量基准器具、计量标准器具和工作计量器具。

前两类用于复现和传递真空度量值，统一全国真空度量值；后一类是在现场应用。

真空测量与检漏1.2 真空度的表征及单位一般用压力来表示真空度。

根据真空度定义，真空度最好用分子密度n 表示，而以压力表示真空度与此并不矛盾。

气体处于平衡态并满足麦克斯威速度分布定律，即p ＝nkT 成立。

当温度T 一定时，所以气体压力p 正比于分子密度n ，也就是说，压力是分子密度的量度。

还可以用如下参数表示真空度：粒子密度n 、分子平均自由程λ、碰撞次数z 、覆盖时间τ。

单位：1Pa ＝1Nm -2真空度百分数：当压力p >102 Pa 时，δ＝（p 0－p ）/p 0×100％式中p 0——标准大气压力，Pa。

西安专业真空查漏问答知识
1. 什么是真空查漏？
真空查漏是一种测试技术，用于检查被测器件或装置是否存在漏气现象。

通常使用真空泵和相应的测量设备来测试样品。

2. 真空泵是什么？
真空泵是一种用于将气体或蒸汽从封闭系统中抽出的设备。

在真空查漏测试中，真空泵通常用于避免系统中的杂质干扰测试结果。

3. 真空查漏测试时需要注意哪些问题？
在真空查漏测试中需要注意以下几个问题：
a. 确保被测试样品密封良好，没有内部泄漏。

b. 确保真空泵和测量设备的状态良好，没有问题。

c. 根据测试需要选择合适的真空程度。

d. 在测试过程中避免机械或其他物理损伤样品。

4. 如何计算真空泵的抽气速率？
真空泵的抽气速率可以通过将泵连接至测试装置并记录所需时间来计算。

抽气速率通常表示为每秒抽出的体积单位。

5. 真空泵的维护和保养需要注意哪些问题？
为确保真空泵的长期良好运行，请注意以下几个问题：
a. 在每次使用后仔细清洁真空泵以避免污染。

b. 按照制造商的说明定期更换泵油。

c. 定期检查泵的真空密封件和叶片，确保其状态良好。

d. 确保泵的电机和控制器功能正常。

以上是关于真空查漏相关的常见问题解答，希望可以对您有所帮助。