摘要：密封性对于各类设备和容器至关重要。以真空设备为例，如真空镀膜机、液晶注入机、PVD设备以及半导体外延设备等，这些设备需在真空环境下运行。一旦空气渗入工作腔体，不仅会导致生产流程受阻，还会产生次品，造成资源浪费。
密封性检测的必要性
密封性对于各类设备和容器至关重要。以真空设备为例，如真空镀膜机、液晶注入机、PVD设备以及半导体外延设备等，这些设备需在真空环境下运行。一旦空气渗入工作腔体，不仅会导致生产流程受阻，还会产生次品，造成资源浪费。
此外，储存液体或气体的容器，如液压气瓶、氧气瓶、空调冰箱中的制冷剂容器等，在存在内外压差时，必须严防气体或液体泄漏。泄漏不仅会导致有效物资浪费，若涉及有毒、腐蚀性气体，还可能引发严重事故。因此，对这些有密封性要求的产品或设备，在投入使用前及使用过程中定期进行密封性检测是保障安全、确保正常运行的关键环节。
泄漏程度的量化指标
量化泄漏程度是密封性检测的重要环节。通常，可以通过单位时间内单位体积容器压强的变化来衡量泄漏程度。以自行车胎为例，其容积为4L，若30天内胎压从3bar降至2bar，漏率较高，通过简单将车胎浸入水中观察气泡即可发现漏点。然而，对于冰箱制冷剂泄漏情况则不同。若1年内泄漏10克（分子量102g/mol），约2.24bar·l，这种程度的泄漏对冰箱影响严重，但普通方法难以检测。此时，需借助检漏仪或质谱仪才能精准定位漏点。在进行密封性检测时，准确量化泄漏程度有助于选择合适的检测方法与设备。
检漏仪检漏原理
1.正压检漏（Sniffer检漏）
正压检漏是将示踪气体置于容器内，使容器处于正压状态，然后用仪器检测容器周边是否有该气体。若在容器外检测到示踪气体，说明容器存在泄漏。此方法不仅可以确定漏点，还能大致判断泄漏程度。它适用于检测物件工作时内部处于正压的情况，如高压容器或充气设备等。通过这种方式，可以快速定位泄漏位置，为维修和维护提供依据。
2.背压法
将被检件放入充氦箱，充入一定压力的氦气。在规定的加氦时间内，如果被检件有漏孔，示漏气体会通过漏孔进入到被检件内部。然后取出被检件，吹去表面吸附氦后放入专用检漏罐中，再将检漏罐联接到检漏仪的检漏口上，对检漏罐抽真空，实施检漏。若器件有漏，则通过该漏孔压入的氦气又释放出来进入检漏罐，最终到达质谱管。
3.真空检漏（负压检漏）
真空检漏则是将示踪气体喷于容器外部，用仪器检测容器内是否有该气体。这种方式不仅能检测漏点，还能精准测量漏率。它适合检测物件工作时内部处于负压状态，如真空包装设备或真空系统等。通过真空检漏，可以确保设备在负压环境下的密封性，防止外界气体或杂质进入，影响设备的正常运行。
选择合适的检漏方式需考虑检测物件的工作环境，尽量与物件的工作状态保持一致，以确保检测结果的准确性和可靠性。
示踪气体的选择标准
1.无害性
示踪气体应不对人体或环境造成伤害，保障检测过程的安全性。在检测过程中，操作人员可能会接触到示踪气体，因此选择无害的气体可以确保人员的安全。同时，无害的示踪气体也不会对环境造成污染，符合环保要求。
2.轻质与惰性
示踪气体应质量轻、化学性质稳定且为惰性气体。轻质的气体能够轻易穿透微小细缝，便于检测微小泄漏。惰性气体不会与其他物质发生化学反应，不会干扰检测过程，也不会对被检测设备或容器造成损害。例如，氦气（He）是一种典型的轻质惰性气体，它在空气中的含量少，质量轻，运动速度快，直线运动距离长，且容易获取，可大量使用。
3.稳定性
示踪气体应化学性质稳定，不会发生化学反应，也不会易燃易爆，确保检测过程的安全稳定。稳定的示踪气体可以保证检测结果的准确性，避免因气体的不稳定而产生误报或漏报。在检测过程中，稳定的示踪气体能够提供可靠的检测信号，帮助准确判断泄漏情况。
4.低空气含量
示踪气体在空气中的含量应尽可能少，以提高检漏灵敏度，精准检测泄漏。如果示踪气体在空气中的含量较高，可能会导致检测信号的干扰，降低检测的准确性。选择低空气含量的示踪气体可以提高检测的灵敏度，使微小泄漏也能够被及时发现。
在实际应用中，氦气（He）是常用的示踪气体。它不仅满足上述所有条件，而且在空气中的含量极少，约为5ppm，这使得氦气成为理想的示踪气体。虽然氢气（H₂）也具备一些理想特性，如质量轻、扩散速度快等，但因存在一定的安全问题，如易燃易爆，实际检漏中大多选用氦气作为示踪气体，以确保检测过程的安全与高效。
结论
密封性检测在工业生产和日常生活中具有重要意义。通过量化泄漏程度、选择合适的检漏方法和示踪气体，可以有效保障设备的正常运行和安全。示踪气体的选择应考虑无害性、轻质与惰性、稳定性和低空气含量等因素。氦气作为常用的示踪气体，因其优异的特性，在密封性检测中得到了广泛应用。未来，随着检测技术的不断发展，密封性检测将更加精准和高效，为各行业的安全运行提供有力保障。
来源：老李的科学大讲堂
