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GB／T 40336-2021 无损检测 泄漏检测 气体参考漏孔的校准.pdf

图3正压漏孔连接适配器示例

未知漏孔和参考漏孔应放置在测试房间至少12h，以达到温度平衡（如无剧烈的温度变化，不必使

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空调。因温度波动，空调系统可能增大测量不确定度）。温度适应期间，与检漏仪相连的真空漏 于抽气状态。温度适应后GB/T 4937.15-2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第15部分：通孔安装器件的耐焊接热，为避免测量期间的温度变化，漏孔外宜包裹绝热罩（由塑料泡沫或相 制成）。

6.4.2 一般测 步骤

法A、As、B和Bs的计算

6.5.1.1方法A和As：与一个参考漏孔比较的结果

根据参考漏孔读数Rrer、参考漏孔漏率Qrer和未知漏孔读数R。，采用公式（1)计算未知漏孔 Q

Q。未知漏孔的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m/s)； Qref——参考漏孔的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m"/s)； R。一一未知漏孔的读数； Rre一 一参考漏孔的读数。 公式(1)仅在所有漏孔的温度及温度系数相同的情况下有效。否则，应采用公式(2)：

Qu 未知漏孔的漏率，单位为帕斯卡立方来每秒（Pa·m/s）； Qrf 一参考漏孔的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m"/s)； R 未知漏孔的读数；

αref 参考漏孔温度系数（%/K）； △Tref一 参考漏孔的温度与参考温度的温差，单位为开尔文（K）； 参考漏孔的读数； 一未知漏孔的温度系数（%/K）； AT 一未知漏孔的温度与参考温度的温差，单位为开尔文（K）。 因只考虑比值，读数能够使用任意相同的单位。 注1：读数（Rf，R.）是漏孔与检漏仪连接和断开（阀门打开和关闭)时的示数差。 注2：参考漏孔的温度系数通常是给定的。如未知漏孔的温度系数未给出，对于石英渗透型漏孔，可设定其约为 3.5%/K，对于粘滞流状态下的通道型漏孔，可设定其约为0.3%/K

6.5.1.2方法B和Bs：与两个参考漏孔比较的结果

为保持程序的适用性，仅考虑两个参考漏孔的温度及温度系数一致的情况下，采用简化公式（3

Q 未知漏孔的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m/s)； Q2参考漏孔2的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m"/s)； Q:——参考漏孔1的漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m/s)； R。未知漏孔的读数； R一 一参考漏孔1的读数；

6.5.,2 测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响：

测量不确定度主要受下列因素影响：

参考漏孔的不确定度； 环境温度（所有漏孔的温度相同）； 检漏仪的线性度。 不确定度应按通用导则（见参考文献[17)评定。

7.1直流法（方法 C)

按7.1.4规定的方法C测量液体的毛细流动状态进行漏孔校准时，应采用容积经校准的毛细管（ 端带有排气阀最佳，见图4和图5）。 指示液（通常为加有表面活性剂的水或特种油）用于在毛细管内产生指示段。 用计时器或秒表记录指示段的移动时间，也可用基于管内薄膜定时运动的仪器，如皂膜流量计。 通道型漏孔通常不含示踪气体气室，可采用单独的示踪气体气源或采用经过滤的无油干燥空气进 行校准。

7.1.3漏孔和仪器的准备

7.1.3.1温度适应

未知漏孔和容积经校准的毛细管应放置在测试房间至少12h，以达到温度平衡（如无剧烈的 歪化，不必使用空调。因温度波动，空调系统可能增大测量不确定度）

7.1.3.2漏孔与毛细管的连接

毛细管和排气阀应使用酒精清洁井使用压缩空气净化，以清除测量期间表面任何可能十扰指示段 自由移动的污染物。漏孔和毛细管应采用弹性软管紧密连接，软管两端分别连接漏孔出口和毛细管的 排气阀。未知漏孔越小，净容积宜尽可能小，以减小测量误差。 正压至大气：漏孔人口与示踪气体气源连接，出口与毛细管连接。毛细管的另一端与大气连通（见 图5）。 大气至真空：漏孔出口与真空连接，人口与毛细管连接。毛细管的另一端与大气连通（见图6）。 如要求测量标准漏率，出口绝对压力应小于100Pa。

7.1.4.1正压至大气

5方法C测量装置：正

按下列步骤进行测量。 a）在标称压力下，保持气流通过待校准漏孔至少1h。所有连接件应干燥和洁净。 b）毛细管的开口端浸入指示液获取指示段。 c）通过排气阀抽气将指示段缓慢移动到毛细管的另一端（如没有排气阀，断开毛细管与漏孔的连 接，断开的一端浸人指示液获取指示段）。 d）关闭排气阀（如有），记录指示段的后端移动适当距离（至少1.5倍期望流量）的时间。 e）重复步骤a)至d)至少三次。测量的重复性宜在士2%之内。

7.1.4.2大气至直空

按下列步骤进行测量。 a）在标称压力下，保持气流通过待校准漏孔至少1h。所有连接件均应干燥和洁净。 b）毛细管的开口端浸人指示液获取指示段， c）关闭充气阀（如有），记录指示段的前端移动适当距离（至少1.5倍期望流量）的时间。 d）通过充气阀充气，使指示段复位。 e）重复步骤a)至d)至少三次。测量的重复性宜在士2%之内

7.1.5 方法 C的计算

7.1.5.1漏率的确定

未知漏率按公式(4)计算：

Pref,in P ref,out P test, out 7test P test,in P test,out Pref,out X T test (pvref =pv,teat )

Pref,in P ref,out X 7 test P ref,out X T test

7.1.5.2测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素的影响： 测试时间； 测试体积； 大气压力； 环境温度； 蒸汽压； 测试压力。 不确定度按通用导则（见参考文献[17)

7.2排水集气法（方法D)

该方法适用于漏率在0.2Pa·m*/s（约100Std·cm/min）～8Pa·m*/s（约5000Std·cm min）范围内的通道型漏孔。 大气至真空的情况下，不能使用该方法校准，

对于漏率天到不能使用方法C校准的漏孔，可来用经校准的容器在水下收集逸出的气体进行 校准。 应采用经校准的量筒、秒表、环境温度和水温测量设备、大气压力传感器。 通道型漏孔通常不含示踪气体气室，使用单独的示踪气体气源进行校准，

7.2.3漏孔和仪器的准备

量简内充满水（见图7）。水温应与环境温度同。孔与气源连接，气流通过软管导入量筒。应 记录气体充满一定体积的时间。 如漏孔的入口压力较低（<50kPa），校准开始时应考虑平均静水压力。静水压力通过未知漏孔流 出的气体取代量筒内的水测量。当量筒内的水排出至预期测量体积的一半时，应关闭气源阀门。压力 平衡后，漏孔人口的压力计指示大气压力与未知漏孔平均排气压力的差值。该差值与大气压力之和即 漏孔的出口压力 Pat.ou，应用于公式(7)的计算。

此外，还应满足方法C的准备要求。

按下列步骤进行测量： a）压力传感器应直接放置在参考漏孔的人口（见图8）； b）应向大气排气，调节参考漏孔的人口压力； c）水温和环境温度应相同，温差应不超过士1K； d）量筒应完全充满水； e 软管应插入量筒内，并应记录量筒内收集一定体积气体的时间（见图9）； 重复步骤b)至e)至少三次。测量重复性应在士2%之内

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图8方法D测量装置：测量的开始状态

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7.2.5方法D的计算

图9方法D测量装置：测量的结束状态

7.2.6测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响： 测试时间； 一测试体积； 一大气压力； 一水温； 一环境温度； 一蒸汽压； 一测试压力；

气体在液体中的溶解度。 不确定度按通用导则（见参考文献[17)评定

7.3流量计校准（方法E)

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7.3.3漏孔和仪器的准备

参考漏孔应直接连接至流量计入口。压力传感器应靠近参考漏孔入口。 还应满足方法C的准备要求

按下列步骤进行测量： a）压力传感器应直接连接至参考漏孔人口； b）参考漏孔应直接安装在流量计人口； c）应记录一定体积的气体通过流量计的时间； d）测量的气体体积宜大于1.5倍参考漏孔的标称体积； e）重复步骤c)至少三次。测量重复性宜在士2%以内。

7.3.5方法E的计算

7.3.6测量不确定度影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响： 测试时间； 测试体积； 大气压力； 环境温度； 测试压力； 流量计的内部流阻； 流量计的不确定度。 不确定度按通用导则（见参考文献[17)评定，

7.4.2漏孔和仪器的准备

采用任意校准方法，首先应确定测试容器的准确体积。可采用下列两种方法！ 测试容器连接已知体积的容器； 测试容器注入已知体积的气体。

连接测试容器与已知体积容器的阀门宜无自身容积。应考虑由阀门产生的体积变化。体积测量 时，连接校准漏孔的阀门应保持打开，以确保漏孔和阀门之间的净容积包括在内。体积测量时，校准漏 孔宜无气体流出。 体积测量应进行3次，测量结果应用于测量不确定度的计算。 真空容器体积测量时，容器表面的气体脱附导致压力上升。校准前，应确定气体脱附产生的影响 并从结果中去除。 系统应采取绝热措施，防止剧烈的环境温度变化。 确保测试容器自身无泄温

7.4.2.2测试容器的体积测量（连接已知体积的

已知体积为V2、压力为P2的气体，通过阀门（阀门无自身容积）连接至未知体积为V1、压力为p1 的测试容器。打开阀门后，整个系统压力为力3、体积为V3。 应保证整个系统的密封性，见图10

测试容器体积V.按公式（9)计算：

式中： V,—未知体积，单位为立方米（m"）； V2——已知的气体体积，单位为立方米（m"）； p2——已知体积气体的压力，单位为帕斯卡(Pa)； p3——阀门打开后的压力，单位为帕斯卡(Pa)； 未知体积的压力，单位为帕斯卡(Pa)。

式中： V,—未知体积，单位为立方米（m"）； V2——已知的气体体积，单位为立方米（m"）； p2——已知体积气体的压力，单位为帕斯卡(Pa)； p3——阀门打开后的压力，单位为帕斯卡(Pa)； 力未知体积的压力,单位为帕斯卡(Pa)

图10方法F：测试容器与已知体积容器的连接

V（） V, p3=p1

7.4.2.3测试容器的体积测量（注入已知体积气体）

测试容器的体积能通过连接阀门向未知体积V，注入已知体积为V²的气体确定。通过注人体 2的气体，测试容器内的压力从力，升至力3，见图11。

测试容器的体积V.按公式（10)计算：

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式中： Q 名义漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m/s)； p 测试期间容器压力变化，单位为帕斯卡（Pa）： V 测试容器的体积，单位为立方米（m"）； ? 测试时间，单位为秒(s）； 7test 测试条件下的气体黏度，单位为帕斯卡秒(Pa·s)； 7ref 参考条件下的气体黏度，单位为帕斯卡秒(Pa·s)； pref.in 漏孔人口的参考压力，单位为帕斯卡（Pa)； pref.out 漏孔出口的参考压力，单位为帕斯卡（Pa）； P test,in 漏孔人口的测试压力，单位为帕斯卡(Pa)； P test,out 漏孔出口的测试压力，单位为帕斯卡(Pa)； T ref 参考温度，单位为开尔文（K)； T 测试温度，单位为开尔文（K）

7.4.4真空容器的特殊作

如果容器处于真空状态，内表面可能产生气体脱附。气体脱附影响测试结果，校准前，应确定脱附 气体量。 测试容器抽真空至初始真空压力（出口为真空，绝对压力低于1mbar），以获取气体脱附速率。等 待预计的测试时间（不连接待校准漏孔）并测量该过程中的压力上升。该时间段内的压力上升由表面气 体脱附引起，见图12。 确保整个系统的密封性，还应通过实验确保气体脱附的重复性

图12方法F，气体脱附导致的压力上升

则试容器体积确定后，测试系统应设查为初始获态，得校准调孔应连接至测试容器。 未知漏孔泄漏导致体积为V的测试容器压力上升。未知漏孔的漏率由体积为V，的测试容 正气体脱附影响后的压力上升计算，见图13。

标引序号说明： 气体脱附和泄漏导致的压力上升； 2——气体脱附导致的压力上升； 一 总压力，单位为帕斯卡(Pa)； 测量时间,单位为秒(s)。

7.4.4.2真空容器测口

图13方法F，气体脱附和泄漏导致的压力上升

应选取合适的测试时间、测试容器和压力传感器，以确保测量过程中容器内的压力上升低于待校准 漏孔人口压力的1%。否则，未知漏孔的出口压力对漏率的影响较大。 如校准不含气室的漏孔，漏孔入口应采用经校准的压力计，以确保该处有准确的压力。评定未知漏 孔漏率的不确定度时，应考虑压力计的不确定度

7.4.5方法F的计算

未知漏率按公式(12)计算：

QN 名义漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa·m"/s)； 力 测试期间容器压力变化，单位为帕斯卡(Pa)； △pdes 测试期间容器内气体脱附导致的压力变化，单位为帕斯卡(P V1 测试容器的体积，单位为立方米（m）； t 测试时间，单位为秒（s）； 7ref 参考条件下的气体黏度，单位为帕斯卡秒(Pa·s）； 7test 测试条件下的气体黏度，单位为帕斯卡秒(Pa·s)； Pref.in 漏孔人口的参考压力，单位为帕斯卡（Pa)； Pref.out 漏孔出口的参考压力，单位为帕斯卡（Pa）； Ptest.in 漏孔人口的测试压力，单位为帕斯卡（Pa）； Ptest,out 漏孔出口的测试压力，单位为帕斯卡（Pa）； Tref 参考温度，单位为开尔文（K)； T 测试温度，单位为开尔文（K）

7.4.6测量不确定度的影响因素

测量不确定度主要受下列因素影响：

Ptest,out XTre （12) / test P test,inP test,out P ref,out X Tteas

测试时间； 测试体积； 环境温度； 参考漏孔的测试压力； 未知漏孔处压力传感器的不确定度； 测试容器内传感器的不确定度； 气体脱附导致的压力变化。 不确定度按通用导则（见参考文献[1])评定。 为计算测试容器体积的不确定度QDXX 0002S-2015 大理市鑫鑫制粉加工厂 自发粉，应考虑所有、特别是阀门之间的净容积

7.5恒压体积变化校准（方法G)

系统的建立见图14。法兰连接待校准漏孔，两个阀门向大气排气。薄膜压力计用于测量压差 体积变化△V由经校准并连有活塞的驱动装置产生。校准容器与活塞密封。

7.5.2漏孔和仪器的准备

YC/T 394.1-2011 烟草行业质量、环境、职业健康安全一体化管理体系 基础和术语图14PAV校准系统示意图

系统采取绝热措施，防止剧烈的环境温度变化。校准前，未知漏孔应与校准系统所在房间的环境温 度达到平衡。

当漏孔连接至系统并关闭阀门，校准容器内的压力开始上升。当压差超过某一水平时，活塞产生