利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏的方法很多，而檢漏中所遇到的被檢件的結(jié)構(gòu)、大小、要求也是各式各樣的，因此應(yīng)根據(jù)這些特定的條件選擇合適的檢漏方法。

一、噴吹法

檢漏系統(tǒng)如圖15所示。圖中的輔助泵是用來(lái)對(duì)被檢容器進(jìn)行預(yù)抽并當(dāng)被檢容器存在大漏時(shí)用來(lái)維持檢漏儀的工作壓力的。檢漏時(shí)，先用輔助泵將被檢容器抽到低真空，然后再關(guān)閉輔助閥，找開檢漏閥，將被檢容器與事先已抽至極限真空的檢漏儀的質(zhì)譜室連通，并用質(zhì)譜檢漏儀對(duì)被檢容器進(jìn)行抽氣。當(dāng)質(zhì)譜室達(dá)到工作壓力時(shí)，使儀器處于檢漏工作狀態(tài)。用儀器所附的噴槍在被檢容器可疑漏氣部位噴吹氦氣，如果有漏，氦氣通過(guò)漏孔進(jìn)入被檢容器內(nèi)部并迅速進(jìn)入檢漏儀，由輸出儀表指示出來(lái)。輸出儀表讀數(shù)變化的大小可以確定漏孔的漏率大小，由噴槍噴吹的位置可以確定漏孔的位置。由于氦氣比空氣輕，噴吹檢漏時(shí)，應(yīng)該由上往下檢。

圖15 噴吹法檢漏系統(tǒng)

1-檢漏儀；2-輔助閥；3-輔助泵；

4-被檢容器；5-噴槍；6-氦氣瓶

當(dāng)被檢容器存在大漏時(shí)，單用檢漏儀來(lái)抽被檢容器，真空度抽不上去，質(zhì)譜室不能工作。此時(shí)可打開輔助閥，用輔助泵幫助抽氣，以維持質(zhì)譜室的正常工作壓力。由于輔助泵的分流作用，使檢漏靈敏度降低，因此輔助閥的打開程度要盡量小。

根據(jù)式（9），噴吹時(shí)間t與氦分壓最大值QHe/SHe的關(guān)系如下（式中τ為反應(yīng)時(shí)間）：

t=τ, pHe=63%QHe/SHe

t=2τ, pHe=87%QHe/SHe

t=2.3τ, pHe=90%QHe/SHe

t=3τ, pHe=95%QHe/SHe

t=5τ, pHe=99.3%QHe/SHe

t=∞, pHe=100%QHe/SHe

由此可知，噴吹時(shí)間t由0增加至3τ對(duì)提高質(zhì)譜室的氦分壓的效果顯著；當(dāng)t增加到3τ以上時(shí)效果就不大了，充其量提高5%，而此時(shí)檢漏效率就大大降低。因此，選擇噴吹時(shí)間t為3倍反應(yīng)時(shí)間比較合適。

噴吹法的最大優(yōu)點(diǎn)是可以準(zhǔn)確地找到漏孔位置。然而，由于其有效最小可檢漏率與噴吹時(shí)間有關(guān)，噴光伏時(shí)間越長(zhǎng)，有效量可檢漏率越小，但檢漏的效率卻大大降低。此外，噴出的氦氣立即向周圍環(huán)境中擴(kuò)散，使漏孔處的氦分壓力分?jǐn)?shù)降低，檢漏靈敏度降底，漏率的測(cè)量誤差較大。因此，噴吹法一般不做為定量檢漏手段。

二、氦罩法

從上面的分析可知，提高噴吹法檢漏的靈敏度有兩條途徑，其一是提高漏孔處氦分壓力分?jǐn)?shù)γHe，即使γHe趨向于1；其是增加噴吹時(shí)間t。然而，噴吹時(shí)間t和檢漏效率是一對(duì)矛盾，t的大大增加，意味著檢漏效率的降低。如果檢漏時(shí)用氦罩將被檢件待檢部位全部罩起來(lái)，氦罩內(nèi)充以氦氣，這就是氦罩法。它相當(dāng)于使用無(wú)數(shù)個(gè)噴嘴在無(wú)數(shù)個(gè)可疑部位同時(shí)噴吹氦氣，這無(wú)疑地將大大加快檢漏速度。同時(shí)，由于施氦時(shí)間可以任意延長(zhǎng)，氦罩內(nèi)的氦分壓力分?jǐn)?shù)比可以提高，其有效最小可檢漏率也就減小了，提高了檢漏靈敏度，漏率測(cè)量精度也就提高了。

圖16 氦罩法檢漏系統(tǒng)

1-檢漏儀；2-輔助閥；3-被檢容器；

4-氦罩；5-氦氣瓶；6-輔助泵

氦罩法檢漏系統(tǒng)如圖16所示。檢漏時(shí)，用輔助泵把被檢容器抽空后，打開儀器的檢漏閥，使被檢容器與質(zhì)譜檢漏儀的質(zhì)譜室連通。關(guān)小輔助閥，當(dāng)儀器達(dá)到工作壓力后，使儀器處于檢漏工作狀態(tài)。用一個(gè)氦氣罩（金屬罩或塑料薄膜罩）把被檢容器的待檢部位包起來(lái)（對(duì)體積小的的被檢件就用氦罩將它全都包起來(lái)），然后用泵將罩中抽空，再充入純氦氣，使γHe趨于1。此時(shí)儀器輸出指示如果增大，便表示被氦罩罩住的部位存在漏氣。儀器所指示的漏率即為被氦罩罩住部位的總漏率。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、速度快，適于總檢（總漏率測(cè)量）。其缺點(diǎn)是只能測(cè)出所罩部位的總漏率，不能確定漏孔的位置。因此，在檢大容器或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器時(shí)，一般用氦罩法來(lái)測(cè)定被檢件的總漏率。若總漏率超出允許范圍，可將容器分成幾個(gè)部分，用局部氦罩法對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行檢漏，進(jìn)而確定漏孔的大致區(qū)域，并逐步縮小懷疑范圍，最后用噴吹法找出漏孔的確切位置來(lái)。

三、真空室法

將被檢容器放入一個(gè)真空室中，真空室與質(zhì)譜檢漏儀相連，如圖17所示。

檢漏時(shí)，先用輔助泵將真空室抽至低真空，關(guān)小輔助閥，打開檢漏儀的檢漏閥使真空室與質(zhì)譜室連通，然后向被檢容器中充入氦氣（為提高氦分壓力分?jǐn)?shù)，有時(shí)用泵將被檢容器抽空后再充氦氣），通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對(duì)法，由輸出指示變化的大小可以確定被檢容器總漏率的大小。增加被檢容器中的氦壓力或氦分壓力分?jǐn)?shù)可以降低有效最小可檢漏率。

圖17 真空室法

1-檢漏儀；2-輔助閥；3-輔助泵；

3-被檢容器；5-真空泵；6-氦氣瓶

四、吸槍法

吸槍法檢漏系統(tǒng)如圖18所示。被檢容器內(nèi)部充入高于一個(gè)大氣壓的氦氣，當(dāng)容器壁上存在漏孔時(shí)，氦氣通過(guò)漏孔向外逸出。特制吸槍（限流的針閥、膜孔或毛細(xì)管）通過(guò)軟管與檢漏儀相連。用吸槍在被檢容器外面進(jìn)行掃描探查，當(dāng)吸槍正對(duì)漏孔位置時(shí)，氦氣隨同周圍空氣一起被吸槍吸入到檢漏儀的質(zhì)譜室中去，從面產(chǎn)生漏氣指示，達(dá)到檢漏目的。

圖18 吸槍法檢漏系統(tǒng)

1-檢漏儀；2-軟管；3-吸槍；4-被檢容器；5-氦氣瓶

連接吸槍的軟管越短越好，軟管越短，反應(yīng)時(shí)間越短。軟管內(nèi)壁吸放氣要小，最好用金屬軟管或質(zhì)密的高級(jí)塑料軟管。橡皮管吸氦很嚴(yán)重，會(huì)造成很大的本底及噪聲，不宜采用。檢漏部位的環(huán)境空氣不應(yīng)該有過(guò)大的流動(dòng)，以免漏孔附近的氦分壓力分?jǐn)?shù)降低過(guò)快，它受檢漏儀和軟管反應(yīng)時(shí)間的限制。吸檢與被檢容器表面的距離不應(yīng)超過(guò)3mm，以避免由于氦分壓力分?jǐn)?shù)梯度造成的靈敏度損失。為了提高檢漏靈敏度，可在吸嘴末端加上一個(gè)有彈性的罩子，這樣吸槍與被檢表面有較好的密封接觸，使吸嘴外氦分壓力分?jǐn)?shù)增加。這種方法能找出漏孔的確切位置，但由于氦氣的擴(kuò)散，漏孔出口處氦分壓力分?jǐn)?shù)的降低，使檢漏靈敏度降低。加之此法是靠吸槍的限流作用使檢漏儀與大氣隔開來(lái)維持儀器的正常工作壓力的，因此吸槍的流導(dǎo)不能太大，對(duì)氦的抽速較小，靈敏度較低，因此其最小可檢漏率一般比儀器最小可檢漏率高3~5個(gè)數(shù)量級(jí)。由于氦氣比空氣輕，用吸槍檢豎立焊縫時(shí)，應(yīng)該由下往個(gè)檢。

五、檢漏盒法

將特制的能與被檢件表面很好吻合的檢漏盒通過(guò)管道與質(zhì)譜檢漏儀相連，將檢漏盒扣在被檢件表面上并密封好（一般用真空泥密封），如圖19所示。檢漏時(shí)打開輔助閥，用輔助泵將檢漏盒抽空。然后關(guān)閉輔助閥，打開檢漏儀的檢漏閥，使檢漏盒與檢漏儀的質(zhì)譜室連通，當(dāng)質(zhì)譜室達(dá)到工作壓力后，調(diào)整儀器使儀器處于檢漏工作狀態(tài)。在被檢漏扣住的被檢件的反面用噴槍噴吹氦氣（也可用局部氦罩施氦），如儀器輸出指示發(fā)生變化，則噴槍噴吹部位便存在漏孔。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對(duì)法，由輸出指示的變化值可以確定漏孔率的大小。此法特別適用于加工過(guò)程中對(duì)未封閉的被檢件上的焊縫進(jìn)行檢漏。

圖19 檢漏盒法

1-檢漏儀；2-輔助閥；3-輔助泵；4-被檢件；

5-噴槍；6-密封圈；7-檢漏盒；8-氦氣瓶

六、真空室累積法

用動(dòng)態(tài)真空法檢漏時(shí)，由漏孔漏入檢漏系統(tǒng)的氦氣，一部分被泵抽走，一部分在檢漏系統(tǒng)各個(gè)截面上建立起氦分壓。達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，質(zhì)譜室中建立的氦分壓為

pHe=QHe/SHe

式中 pHe——漏孔在質(zhì)譜室中建立的氦分壓；

QHe——漏孔對(duì)氦的漏率；

SHe——質(zhì)譜室處對(duì)氦的抽速。

當(dāng)QHe很小時(shí)，pHe也就很小，儀器往往沒(méi)有反應(yīng)。為了提高質(zhì)譜室中的氦分壓，可以用一閥門（累積閥）將被檢件與檢漏儀隔離，漏孔漏出的氦氣儲(chǔ)存在被檢件與累積閥之間的容積（累積體積）中，累積體積中的氦分壓將隨時(shí)間增加而直線上升。累積一段時(shí)間后，打開累積閥，累積起來(lái)的氦便迅速被抽入檢漏儀中，使質(zhì)譜室的氦氣分壓急劇上升，從而得到較大的輸出指示，這就是真空室累積法。

真空室累積法的檢漏系統(tǒng)如圖20所示。被檢件用次級(jí)泵抽氣，達(dá)到平衡壓力后打開儀器檢漏閥，并調(diào)節(jié)檢漏儀上有明顯的指示信號(hào)，所選標(biāo)準(zhǔn)漏孔的氦漏率Q0要與Qy值接近。

圖20 真空室累積法檢漏系統(tǒng)

七、吸槍累積檢漏法

將被檢容器整體或局部用塑料罩或金屬罩（稱為集氣容器）包起來(lái)并密封，集氣容器中為一個(gè)大氣壓的空氣，如圖21所示。

為了能使像被檢件的允許漏率Qy那么大的漏率在檢漏儀上有明顯的指示信號(hào)，所選正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔的氦漏率Q0要與Qy值接近。

其檢漏原理與真空室累積法基本相同，就是先不插入吸槍進(jìn)行檢漏，等集氣容器內(nèi)累積氦氣達(dá)到一定時(shí)間后，再插入吸槍進(jìn)行檢漏。

根據(jù)吸槍累積法所用定量方法不同，吸槍累積法分為定量氣體法和標(biāo)準(zhǔn)漏孔法兩種。

圖21 吸槍累積檢漏法

1-檢漏儀；2-吸槍；3-正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔或定量氣體裝置；

4-集氣容器；5-被檢容器；6-風(fēng)扇；7-氦氣瓶

八、前級(jí)泵排氣口取樣法

將被檢容器抽真空后，在被檢容器外壁可疑泄漏部位用噴槍噴吹氦氣，當(dāng)氦氣噴在漏孔上時(shí)，氦氣通過(guò)漏孔進(jìn)入被檢容器中并被抽氣系統(tǒng)抽走，由前級(jí)泵排氣口排至大氣中，提高了排氣口周圍大氣中的氦分壓。如果有前級(jí)泵排氣口處用與檢漏儀直接相連的吸槍取樣，檢漏儀就會(huì)有信號(hào)輸出，從而可判定漏孔的存在、漏孔的位置及漏率的大小。其檢漏系統(tǒng)如圖22所示。

圖22 前級(jí)泵排氣口取樣法檢漏系統(tǒng)

前級(jí)泵排氣口取樣法不需要破壞被檢容器及其真空系統(tǒng)，特別適合于在役大型真空設(shè)備及容器的檢漏。由于前級(jí)泵排出的氣體中含有大量來(lái)自真空系統(tǒng)和泵的油蒸氣和水蒸氣等，直接用吸槍采樣會(huì)嚴(yán)重污染吸槍甚至堵死采樣口。為此，在排氣口處要安裝合適材料的吸附阱將油蒸氣和水蒸氣等污物吸附或冷凝掉，這樣不但保護(hù)了吸槍，而且對(duì)氦氣又有累積作用，提高了吸槍檢漏的靈敏度。

前級(jí)泵排氣口取樣法已在電力工業(yè)發(fā)電廠的凝結(jié)器和汽輪機(jī)的檢漏中得到推廣應(yīng)用。

九、背壓法

小型密閉容器，既無(wú)法對(duì)其內(nèi)腔抽氣，又不法向其內(nèi)腔充氣。對(duì)這種小型密閉容器的檢漏，通常采用背壓法。

背壓法一般分為三步，如圖23所示。

圖23 背壓法

1、加壓過(guò)程。將被檢件置于高壓的氦室中，浸泡數(shù)小時(shí)或數(shù)天，如果被檢件上存在漏孔，氦氣便通過(guò)漏孔壓入被檢件內(nèi)腔，使內(nèi)腔中的氦分壓上升。

2、凈化過(guò)程。加壓的氦室卸壓后，取出被檢件，用高壓氮?dú)饣蚩諝獯党粰z件表面吸附的氦氣，或?qū)⒈粰z件加熱到一定溫度，使表面吸附的氦氣放出。在此過(guò)程中，已進(jìn)入被檢件內(nèi)腔的部分氦氣經(jīng)漏孔流失。

3、檢漏過(guò)程。把被檢件放入與檢漏儀相連的真空容器內(nèi)進(jìn)行檢漏，些時(shí)檢漏儀指示出來(lái)的漏率稱為測(cè)量漏率，并非漏孔的實(shí)際漏率。測(cè)量漏率的大小除了與漏孔實(shí)際漏率大小有關(guān)外，還與檢漏中選取的各種檢漏參數(shù)有關(guān)。但是，測(cè)量漏率與實(shí)際漏率之間的關(guān)系可通過(guò)相應(yīng)的公式來(lái)描述。