ASTM E498 E498/E498M-11 使用質譜洩漏偵測器或示蹤探針模式下的殘餘氣體分析儀偵測洩漏的標準規範

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的 ASTM E498/E498M-11 標準規程《使用質譜檢漏儀或殘餘氣體分析儀在示踪探針模式下進行洩漏檢測》描述了檢測和定位 1 × 10⁻⁸ ^Pa m³ ^/ s 或更高氣體洩漏的程序。這些測試可在任何可抽真空且可施加氦氣或其他示蹤氣體的待測物體上進行。

該標準描述了三種測試方法：

• 試驗方法A：針對可排空，但不具備自然泵送能力的受試者。
• 試驗方法B：針對具有綜合泵送能力的被測對象。
• 測試方法C：對於與測試方法B相同的測試對象，以測試對象的真空幫浦取代洩漏偵測器中通常使用的真空幫浦。

就本標準而言，標準「ASTM E1316-16 無損檢測標準術語」中的術語和定義適用。

本標準中所述的測試方法要求氦氣洩漏偵測器能夠偵測1 × 10−9 ^Pa m3 ^/ s的洩漏。

測試方法A用於對能夠透過洩漏檢測幫浦在可接受的時間內排放到合理測試壓力的物體進行氦氣洩漏測試。為此，物體必須清潔、乾燥。此外，為了處理更大體積或相對較髒的設備，可以將容量比質譜洩漏檢測器中的真空泵更大的輔助真空泵與質譜洩漏檢測器一起使用。在這些條件下，洩漏測試靈敏度會降低。

測試方法 B 用於能夠提供自身真空的洩漏測試設備（即內建泵送系統的設備），真空度至少數百帕斯卡或更低。

如果測試方法 C在有洩漏的情況下能夠產生低於 2 × 10⁻² Pa 的內部壓力^，則可以使用殘餘氣體分析儀或光譜管以及來自傳統質譜檢漏儀的控制裝置來檢測和評估這些洩漏。在這種情況下，至關重要的是，在真空系統的現有條件下，洩漏必須處於殘餘氣體分析儀或質譜檢漏儀的靈敏度範圍內。

測試方法 A 是用於對結構上可排放至 0,1 Pa 壓力的組件進行洩漏測試的最常用方法。小型組件的測試可以與校準洩漏和測量的實際洩漏率相關，或者可以基於最大允許洩漏進行驗收。對於大多數生產需求而言，驗收是基於對洩漏量低於既定標準的零件的驗收，以確保組件在預期壽命內的安全性能。應小心確保使用測試體積中具有代表性位置的參考洩漏來校準大型系統。洩漏率是透過計算測試件洩漏的淨增益或損失來確定的，該洩漏會導致設備預期壽命內故障。

測試方法 B 用於測試真空系統，作為新系統最終測試的一個步驟，或作為用於生產、環境測試或零件調節的設備的維護實務。由於體積往往很大，因此應檢查系統靈敏度以及反應時間。將系統體積（以公升為單位）除以真空幫浦的速度（以公升/秒為單位）可得出達到總訊號 63% 的反應時間。反應時間超過幾秒鐘會使洩漏檢測變得困難。

只有當沒有合適的方法將洩漏偵測器連接到高真空幫浦的輸出端時，才應使用測試方法 C。如果使用氦氣洩漏檢測器，且高真空泵是離子泵或低溫泵，則最好在粗加工循環期間進行洩漏測試，因為這些泵在高真空室中留下相對較高的氦氣速率。這將隱藏除最大洩漏之外的所有洩漏，並且微量氣體將迅速飽和泵浦。

在氦氣洩漏檢測中，如果兩個洩漏點之間存在未抽真空的容積，則該洩漏點會造成檢測上的難題，甚至幾乎不可能。雖然微量氣體使得氦氣很容易進入第一個洩漏點，但由於第一個洩漏點兩側的氦氣壓差約為一個大氣壓，因此兩個洩漏點之間的容積內氦氣的分壓需要數小時才能建立起來，從而使進入真空系統的氦氣量達到質譜檢漏儀可檢測的水平。此類洩漏通常發生在以下情況：

• 雙焊接接頭和搭接焊縫
• 雙 O 型圈
• 螺紋連接
• 卡套法蘭型管件
• 帶有內部空腔的箱子
• 扁平聚合物密封件
• 非通風 O 型圈槽

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