用高頻火花檢漏器對玻璃系統檢漏

2008-12-04 李訓栓 蘭州大學物理科學與技術學院

       在真空系統初步裝置完成以后,就要檢查是否漏氣,漏氣可能發生在接口部位處,也可能發生在管道或者真空泵本身。一般講, 系統在較長時間內達不到預定的真空度的時候,就要進行檢漏。玻璃真空系統的檢漏,常用高頻火花檢漏器來檢查,其結構如5 所示。T1 為電源的升壓變壓器,輸出3000 V 高壓,使電容器C1、C2充電,當電容器兩端電壓升到足夠高時,就通過火花間隙G放電, 產生高頻高壓使附近空氣電離, 而激起很強的放電現象。

高頻檢漏器

       在檢查漏氣時, 先接通電源, 讓檢漏端接在玻璃壁附近(離開約0.5~1cm)來回移動, 當檢漏端接近不漏氣的部位時,檢漏端產生的火花束在玻璃表面上不規則的跳動, 如圖6 所示, 當檢漏端接近漏氣部位時, 則分散的火花立即變為一束很細很亮的火花, 對準漏氣處向系統里鉆。

      在檢漏的時候應該注意不要把檢漏端在一個地點停留過久, 否則容易造成新漏洞。有時也可用涂擦酒精、汽油的方法檢查漏氣部位, 當涂抹酒精、汽油的部位漏氣時,電離計的指針會立即偏轉,此時若用高頻火花檢漏計檢查, 系統內會出現淡藍色的輝光。當知道漏氣的部位后, 有火焰封接或用真空封蠟封閉即可。

玻璃真空系統

       圖7為供學生實驗用的真空系統裝置圖,在玻璃真空閥K3端為一段封閉的小管,管端L處有一微小的漏氣孔, 打開K3 使小孔漏氣, 可供學生觀察用高頻火花檢漏器檢查漏氣時的現象。E為儲存器,它有一定的容積,當偶然停電時來不及打開真空閥K2 使機械泵與大氣相通時, 它可防止機械泵油被吸入真空系統。

       ① 真空檢漏:一個玻璃真空系統, 如果經過長時間抽氣, 仍達不到預期的真空度, 在排除泵的因素后, 可能的原因有: 蒸氣源: 水蒸氣、機械泵油和擴散泵油的蒸氣、高真空的密封油脂和封蠟的蒸氣及系統內其他污染物,形成蒸氣源。

      ② 表面放氣:系統的器壁、系統內金屬元件表面吸附著大量氣體分子, 在低壓下向系統內釋放。

       ③ 真漏:真空系統連接部位安裝不良, 焊接處有漏孔或漏隙及閥門處密封不嚴所造成。對于蒸氣源和表面放氣, 首先在設計系統時要選擇合適的材料和結構。盡量選擇蒸氣壓低的真空泵油, 其次是搞好真空清潔,使系統表面清潔、干燥,然后在真空條件下烘烤去氣, 但材料吸附的氣體不可能完全去除,在壓強較低時,表面放氣還是存在.實驗中的主要問題是真漏,這正是檢漏所要解決的問題。檢漏的首要問題是要判斷系統是否漏氣,其次是確定漏氣率的大小,以便確定它是否在允許范圍, 最后是用合適的儀器找出漏孔的確切位置, 用合適的密封材料堵漏。

      ④ 靜態升壓法:在高真空系統, 漏孔或漏隙用肉眼一般是看不出來的, 我們通常采用靜態升壓法,即把系統抽到一定壓強后,關閉閥門,將被檢部分與泵隔開,由于漏氣和表面放氣, 被檢部分的壓強將隨時間而上升, 用電離真空計或復合真空計和秒表, 測出p-t關系曲線,由曲線形狀,我們可以判斷系統是否漏氣。