时间:2025-09-01 预览:1
精密仪器(如半导体光刻机、光学检测设备)的 O 型圈微小泄漏(通常泄漏率≤1×10⁻⁹ Pa・m³/s)检测需采用高精度、非侵入式的专业方法,结合多种技术手段确保检测准确性。氦质谱检漏法是目前精度最高的方法之一,其原理是将 O 型圈密封的腔体抽至高真空(≤1×10⁻⁴ Pa),在外侧充入氦气,若存在泄漏,氦气分子会通过缝隙进入腔体,被氦质谱仪捕获并转化为电信号。该方法的最小可检测泄漏率达 5×10⁻¹² Pa・m³/s,适合检测半导体设备中对真空度要求极高的密封部位。检测时需控制氦气浓度(通常为 5-10%)和检测时间(≥30 秒),确保氦气充分渗透至泄漏点。
压力衰减法适用于正压密封系统的微小泄漏检测,将 O 型圈密封的腔体充入干燥氮气至设定压力(通常 0.1-0.5MPa),通过高精度压力传感器(精度 ±0.1Pa)实时监测腔内压力变化。为提高检测灵敏度,采用恒温控制(温度波动≤±0.1℃)减少气体热胀冷缩的干扰,检测时间设置为 1-2 小时,通过压力衰减曲线计算泄漏率。该方法操作简便,适合光学仪器中镜头密封组件的快速检测,可有效识别 1×10⁻⁹ Pa・m³/s 级别的泄漏。
超声波检漏法作为辅助手段,通过捕捉泄漏产生的高频超声波信号(20-100kHz)实现非接触检测。检测时使用超声波传感器贴近 O 型圈密封部位,将超声波信号转化为可听声频,通过声音强度判断泄漏大小,配合频谱分析可定位泄漏点,精度可达 ±0.5mm。该方法适合在不拆卸设备的情况下进行在线检测,尤其适用于精密仪器的维护保养阶段。
对于极端微小的泄漏,可采用 tracer gas 示踪法 ,如使用六氟化硫(SF₆)作为示踪气体,其化学稳定性高且检测灵敏度是氦气的 10 倍。通过气相色谱 - 质谱联用仪(GC-MS)分析气体成分,可检测到 1×10⁻¹⁵ Pa・m³/s 的泄漏率,满足航空航天精密仪器的超高压密封检测需求。综合运用上述方法,可构建多层次的微小泄漏检测体系,确保精密仪器的密封性能符合设计要求。