上海市計量測試技術(shù)研究院　黃傳原  屠海文

　　泄漏的檢測方法有浸水法、涂肥皂液法、放電法、漏嘴測量法及壓力測量法等。浸水法及涂肥皂液法只能做定性觀(guān)察而且有很大的局限性；漏嘴測量法，測量準確度低、價(jià)格高、易損壞且對操作員要求高；放電法也僅適用于真空系統的玻璃容器；唯有壓力測量法適用面廣、測量準確度高、性能穩定且操作簡(jiǎn)便，在近年來(lái)得到越來(lái)越多地重視和運用。

　　處于壓力測量狀態(tài)下的密封容器的泄漏意味著(zhù)容器內所含物質(zhì)量的減少。例如，當容器壓力為100kPa時(shí)，且容器內所含物質(zhì)為空氣，并設容器容積為100mL，其含空氣的質(zhì)量約為120mg，這時(shí)容器若有微量泄漏，則引起所含空氣質(zhì)量的變化是十分微小的，采用直接測量質(zhì)量變化的方法來(lái)檢測泄漏，在理論上是可行的，但在技術(shù)上、工藝上往往是做不到的。而采用壓力檢測方法，卻可以高精度、非常靈敏地檢測密封容器因泄漏引起的微小質(zhì)量變化。其原理是密封容器內氣體質(zhì)量由(1)式?jīng)Q定:

　　m=MPV/RT    (1)

　　式中:m——容器內氣體質(zhì)量(kg)；M——容器內所充氣體的分子量(g/mol)；P——容器內氣體壓力(Pa)；V——密封容器的容積(m³)；R——摩爾氣體常數(J/mol·K)；T——容器內氣體的溫度(K)。

　　在實(shí)際工作中，可將V、T視為常數，令MV/RT=c，則:
　　m=cP    (2)

　　即容器內氣體質(zhì)量可以看作是其壓力的函數。對(2)式微分，則:
　　dm=cdP    (3)

　　由(3)式可知，質(zhì)量的變化取決于壓力的變化，這就是運用測量壓力的方法檢測泄漏的原理。
　　如果取質(zhì)量的相對變化:
　　dm/m=dP/P    (4)

　　(4)式表示，通過(guò)壓力的相對變化測量，即確定了其質(zhì)量的相對變化量，且與M、V、T、R諸量無(wú)關(guān)。

　　如上例，當容器壓力降至99.80kPa時(shí)，經(jīng)計算得:dP/P=-0.2%，則dm/m=-0.2%。已知m=120mg則dm=-0.24mg，即質(zhì)量減少了0.24mg。所以運用測量壓力的方法來(lái)檢測泄漏有足夠高的準確度和靈敏度。

　　如果將壓力的測量改為差壓測量，其測量泄漏的靈敏度還可以提高一、二個(gè)數量級。如果引入時(shí)間參數，我們還可以在壓力檢漏的基礎上實(shí)現泄漏率的測量。由于泄漏的檢測歸結為壓力的檢測，所以測量泄漏的溯源不存在任何問(wèn)題。

　　上海市檢測技術(shù)所生產(chǎn)的SWY-JL型數字壓力檢漏儀正是基于以上原理而制造的智能檢漏儀表，其性能穩定、操作簡(jiǎn)單、準確度高，已被許多企業(yè)采用。