泄露检测方法与应用PDF电子书下载

第1章　概论 1

1.1　泄漏的危害性 1

1.2　容易产生泄漏的部位及原因 2

1.3　漏率及其单位 3

1.4　影响漏率大小的因素 5

1.5　标准漏率 7

1.6　允许漏率的计算 7

1.6.1　动态真空系统的允许漏率 7

1.6.2　静态真空系统的允许漏率 7

1.6.3　压力系统的允许漏率 8

1.6.4　零泄漏下液体系统的允许漏率 8

1.7　泄漏检测工作的内容 10

1.8　泄漏检测方法的分类 11

1.9　泄漏检测方法的选择 12

1.10　示踪物质的选择 13

第2章　泄漏检测的物理基础 14

2.1　基本物理量和概念 14

2.2　气体和蒸气 16

2.3　饱和蒸气压 16

2.4　真空与大气层 17

2.5　真空度及压力的单位 18

2.6　真空区域划分及其物理特点 19

2.7　理想气体的状态方程 20

2.8　气体分子的平均自由程 21

2.8.1　平均自由程 21

2.8.2　单一气体分子的平均自由程 21

2.8.3　某种气体分子在混合气体中的平均自由程 23

2.8.4　离子和电子在气体中的平均自由程 23

2.8.5　平均自由程与气体的动力粘度和摩尔质量的关系 23

2.9　气体通过漏孔的流动状态及其判别方法 24

2.9.1　气体通过漏孔的流动状态及其特征 24

2.9.2　气体通过漏孔流动状态的判别方法 25

2.10　气体量、气体通过漏孔的漏率和流导 27

2.10.1　气体量 27

2.10.2　气体通过漏孔的漏率 27

2.10.3　漏孔的流导 29

2.10.4　温度对漏孔漏率和流导的影响 32

2.10.5　使用不同示踪气体时漏孔漏率或流导的换算 33

2.11　气体在固体表面上的吸附与脱附（放气） 34

2.11.1　物理吸附 35

2.11.2　化学吸附 36

2.11.3　物理吸附与化学吸附的区别 36

2.12　气体通过固体的渗透现象 36

2.12.1　溶解 37

2.12.2　扩散 37

2.13　液体的渗透现象 38

2.13.1　表面张力与毛细作用 38

2.13.2　液体的渗透现象 40

2.14　气体的扩散作用 40

2.15　气体的混合 42

2.15.1　示踪气体在气体混合物中的分压力分数 42

2.15.2　气体混合物中组分的分层现象 42

2.15.3　气体分压力分数的平衡分布定律与重力的影响 42

2.15.4　气体混合物的有效动力粘度 43

2.16　影响有效最小可检漏率的因素 43

2.16.1　影响有效最小可检漏率的试验因素 43

2.16.2　示踪气体环境分压力分数的影响 44

2.16.3　用增加压差的方法改善粘滞流漏孔的检漏灵敏度 44

2.16.4　增加分子流漏孔两端压力差的作用 46

2.17　气体的电离 46

2.17.1 电离电位 46

2.17.2　电离概率 47

2.18　激光与红外线 47

第3章　氦质谱检漏法 49

3.1　氦质谱检漏的原理 49

3.2　氦质谱检漏仪的结构 50

3.2.1　质谱室 50

3.2.2　真空系统 52

3.2.3　电气部分 54

3.3　示漏气体的选择 55

3.4　灵敏度及最小可检漏率 55

3.4.1 灵敏度与最小可检漏率的关系 55

3.4.2　仪器最小可检漏率 56

3.4.3　有效最小可检漏率 56

3.4.4　仪器最小可检分压力分数 57

3.4.5　仪器最小可检漏率的校准 57

3.4.6　有效最小可检漏率的校准 57

3.4.7　仪器最小可检分压力分数的校准 58

3.5　仪器的反应时间、清除时间及其校准方法 59

3.5.1　仪器的反应时间及清除时间 59

3.5.2　仪器的反应时间及清除时间的校准方法 60

3.6　逆流检漏仪 61

3.7　氦质谱检漏仪的选择 62

3.8　氦质谱检漏技术 62

3.8.1　氦质谱检漏的各种方法 63

3.8.2　实际漏孔漏率的确定 75

3.8.3　大容器真空检漏 76

3.9　吸枪 82

3.10　氦气 83

3.11　真空泥 83

3.12　氦质谱检漏方法的应用实例 84

3.12.1　环模试验设备的检漏 84

3.12.2　铁路液氢槽车的检漏 85

3.12.3　液体火箭燃料箱体的检漏 86

3.12.4　空调器生产线上整机和二器的检漏 89

3.12.5　核电站核电机组蒸汽发生器的检漏 92

第4章　四极质谱计检漏法 93

4.1　四极质谱计的结构 93

4.2　四极质谱计的工作原理 93

4.3　四极质谱计的工作模式 95

4.3.1　模拟峰质量扫描 95

4.3.2　棒峰质量扫描 96

4.3.3　多离子检测 96

4.4　四极质谱计的主要性能指标 96

4.4.1　质量范围 96

4.4.2　分辨本领 96

4.4.3　灵敏度 97

4.4.4　最小可检分压力 97

4.4.5　最高工作压力 98

4.4.6　分压力分数灵敏度 98

4.5　质谱图的识别 98

4.6　四极质谱计检漏方法 100

4.6.1　残气分析法 100

4.6.2　单一示踪气体检漏法 101

4.6.3　多种示踪气体检漏法 101

4.7　四极质谱计检漏方法的应用实例 102

4.7.1 四极质谱计对多舱段系统同时进行检漏 102

4.7.2 四极质谱计在真空系统检漏中的应用 104

第5章　压力变化检漏法 106

5.1　静态压升法 106

5.2　静态压降法 107

5.2.1　常用的压力计及读数方法 108

5.2.2　充气气体的选择 109

5.2.3　有效容积的测量 109

5.2.4　压降检漏中温度、表压和大气压的修正 110

5.2.5　湿度的修正 110

5.2.6　漏率的计算 112

5.2.7　压降检漏法的误差分析 113

5.3　差压检漏法 114

5.3.1　差压检漏的原理 114

5.3.2　差压检漏的基本回路 115

5.3.3　差压传感器 115

5.3.4　差压检漏回路的对称性 116

5.3.5　漏率的计算 116

5.3.6　差压检漏中环境温度影响的修正 117

5.3.7　无基准物差压检漏仪 119

5.4　压力变化检漏法应用实例 120

5.4.1　星载电子仪器的压降法检漏 120

5.4.2　大型容器的差压检漏 122

第6章　真空计与离子泵检漏法 124

6.1　单支规管法 124

6.1.1　热传导真空规检漏法 124

6.1.2 电离真空规检漏法 126

6.2　差动真空规法 126

6.3　热传导真空规法、电离真空规法和差动真空规法 127

6.4　氢-钯法 128

6.5　具有冷吸附阱的真空规检漏法 129

6.6　扫描方向规检漏法 130

6.7　罩盒抽空法 130

6.8　夹层（或内胆）抽空法 130

6.9　堵塞法 131

6.10　离子泵检漏法 131

第7章　高频火花检漏法 133

7.1　检漏原理 133

7.2　检漏方法 133

第8章　卤素检漏法 135

8.1　卤素检漏仪法 135

8.1.1　卤素检漏仪工作原理 135

8.1.2　卤素检漏仪 135

8.1.3　仪器的结构 136

8.1.4　示漏物质 137

8.1.5　常用的卤素标准漏孔与质量分数液 138

8.1.6　检漏方法 138

8.2　卤素喷灯法 140

8.2.1　检漏原理 140

8.2.2　检漏方法 141

8.2.3　检漏注意事项 141

第9章　气泡检漏法 142

9.1　检漏原理 142

9.2　检漏方法 142

9.2.1　充气气泡检漏法 142

9.2.2　抽真空气泡检漏法 143

9.2.3　热槽气泡检漏法 143

9.2.4　涂刷液体法（皂泡法） 143

9.2.5　真空罩盒法 144

9.3　测量漏率的方法 144

9.3.1　排液集气法 144

9.3.2　数泡法 145

9.4　影响检漏灵敏度的因素 146

第10章　渗透检漏法 148

10.1　渗透检漏的方法 148

10.1.1　着色渗透检漏法 148

10.1.2　荧光渗透检漏法 149

10.1.3　煤油渗透检漏法 151

10.1.4　加压渗透检漏法 151

10.2　渗透检漏的灵敏度与漏率估计 151

10.3　渗透检漏的设备与材料 152

10.3.1　黑光灯 152

10.3.2　渗透剂 153

10.3.3　乳化剂 158

10.3.4　显色剂和显像剂 159

10.4　渗透检漏法应用实例 159

10.4.1　飞机油箱检漏 159

10.4.2　航天器发动机喷管检漏 160

10.4.3　压力容器焊缝检漏 160

10.4.4　电子元器件检漏 160

第11章　氨检漏法 162

11.1　氨检漏法的原理 162

11.2　显影带 162

11.2.1　指示剂的选择 162

11.2.2　显影带基料的选择 163

11.2.3　显影带的制作 163

11.3　氨检漏法的操作步骤 164

11.4　复合涂料显色检漏法 164

11.5　检漏灵敏度 165

第12章　声波检漏法 167

12.1　听声法 167

12.2　超声波定向探头检漏法 167

12.3　超声波人造声源检漏法 168

12.4　脉冲超声波检漏法 168

12.5　声发射检漏法 168

12.6　声发射检漏法应用实例 169

第13章　放射性同位素检漏法 171

13.1　放射性同位素的基本知识 171

13.2　放射性同位素检漏法 172

13.2.1　一般容器的检漏方法 172

13.2.2　电子元器件的放射性同位素检漏方法 173

13.3　检测仪器和Kr-85放射性同位素 175

13.4　对放射性气体试验室的基本要求和安全防护规则 175

13.4.1　对放射性气体试验室的基本要求 175

13.4.2　对放射性同位素的安全防护规则 176

第14章　红外线热成像检漏法 177

14.1　红外线热成像检漏的原理和优点 177

14.1.1　红外线热成像检漏的原理 177

14.1.2　红外线热成像检漏的优点 178

14.2　红外线辐射成像检漏技术 178

14.2.1　影响地面温度的因素 178

14.2.2　测试装置 179

14.2.3　红外线辐射成像检漏技术的应用实例 180

14.3　红外线吸收法检漏技术 181

14.3.1　工作原理 181

14.3.2　红外线吸收法的测试仪器 182

14.3.3　气体吸收检漏法的应用 184

14.4　红外线光声检漏技术 185

14.4.1　红外线光声检漏的原理 185

14.4.2　红外线光声检漏的测试仪器 185

14.4.3　红外线光声检漏法在生产装配中的应用 186

第15章　称质量检漏法 187

15.1　检漏原理 187

15.2　检漏方法 187

第16章　密闭电子元器件的检漏 189

16.1　密闭电子元器件对气密的需求 189

16.2　密闭电子元器件出现漏气的原因 189

16.3　电子元器件漏率的定义 190

16.4　密闭电子元器件的氦质谱细检漏法 190

16.4.1 固定法 191

16.4.2　灵活法 191

16.5　密闭电子元器件的粗检方法 192

16.5.1　染料渗透检漏法 192

16.5.2　升温气泡检漏法 192

16.5.3　抽真空气泡检漏法 193

16.5.4　背压充氮高温液体检漏法 193

16.5.5　背压充氮抽真空检漏法 193

16.5.6　背压双氟油气泡检漏法 194

16.5.7　氟碳气粗检法 196

16.5.8　差压式气密检漏仪法 196

16.6　检漏中应注意的问题 197

第17章　标准漏孔及其校准方法 199

17.1　标准漏孔的组成 199

17.2　标准漏孔的类型 199

17.3　常用标准漏孔介绍 200

17.3.1　渗氦型标准漏孔 200

17.3.2　玻璃毛细管型标准漏孔 202

17.3.3　压扁金属毛细管型标准漏孔 202

17.3.4　玻璃-铂丝型标准漏孔 203

17.3.5　烧结型标准漏孔 203

17.3.6　孔板型标准漏孔 203

17.3.7　放射性标准漏孔 204

17.3.8　封闭气室漏孔漏率的衰减率 204

17.4　真空标准漏孔的校准 205

17.4.1　标准流量计法 205

17.4.2　参考漏孔比较法 206

17.4.3　标准流导法 207

17.4.4　压力容积膨胀法 208

17.5　正压标准漏孔的校准 210

17.5.1　定容变压法 211

17.5.2　恒压变容法 211

17.5.3　定量气体动态比较法 212

17.5.4　参考漏孔动态比较法 213

17.5.5　排水取气法 213

17.5.6　U型管压力计法 214

17.6　标准漏孔的操作和使用 215

第18章　检漏安全知识 216

18.1　对检漏人员的要求 216

18.2　对空气中有毒液体、气体和颗粒的控制 216

18.3　对丙酮的预防措施 217

18.4　缺氧环境的危害 217

18.5　保管和使用易燃液体时的预防措施 217

18.6　静电危害性的预防 218

18.7　安全用电的基本常识以及对被电击者的救治 218

18.8　检漏中使用示漏气体的安全措施 219

18.8.1　检漏中示漏气体的危险性 219

18.8.2　对氨（NH3）的预防 219

18.8.3　对二氯二氟甲烷（CCl2F2,R-12制冷气体）的预防 219

18.8.4　对氦气（He）的预防 220

18.8.5　对氢气（H2）的预防 220

18.8.6　对氮气（N2）的预防 220

18.8.7　对氧气（O2）的预防 220

18.8.8　对二氧化硫（SO2）的预防 221

18.8.9　对干粉显影剂的预防 221

18.9　压缩气体钢瓶运输与保管的安全措施 222

18.10　使用压缩气体钢瓶的安全常规 222

18.11　使用钢瓶上的阀门或调节器的安全措施 223

18.12　使用氧压调节器的安全措施 224

18.13　压力试验中应考虑的问题 224

18.14　不可忽视真空试验的危险性 225

18.15　使用脚手架的安全问题 226

附录 227

附录A　泄漏检测的基本术语 227

附录B　部分国内、外泄漏检测标准 236

附录C　部分国内、外主要氦质谱检漏仪性能 240

参考文献 247