气密性测试原理与方法：从压差法到氦质谱检漏的技术规范

一、气密性测试概述

气密性测试是评估密封件、容器或系统阻止气体泄漏能力的关键技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。其核心原理是通过量化泄漏率来判断密封性能，常用指标包括标准泄漏率（如1×10⁻⁶ Pa·m³/s）和允许压降值。测试方法的选择需综合考虑灵敏度要求（微漏/宏漏）、介质特性及成本效益。

二、主流测试方法技术规范

1. 压差法测试

原理：通过测量被测件与参照腔体间的压力差变化计算泄漏量，符合ISO 27892、GB/T 15186等标准。

测试过程：

预处理：清洁被测件，安装压力传感器

充压阶段：向被测件充入干燥空气至额定压力（通常0.5-2MPa）

稳压阶段：保持压力5-10分钟消除温度影响

检测阶段：记录ΔP/Δt数据，按公式Q=V·(ΔP/Δt)/P₀计算泄漏率

验收标准：汽车零部件通常要求≤0.5mbar/min，医疗设备需≤0.1mbar/min

2. 绝对压力衰减法

原理：
直接监测被测件内部压力随时间的下降速率。压力下降越快，泄漏越大。

测试过程：

1. 向被测件充气至设定压力；
2. 关闭进气阀，开始计时；
3. 实时采集压力值，绘制P-t曲线；
4. 计算单位时间内的压力损失；
5. 换算为标准泄漏率并判定结果。

3. 气泡法

原理：
将加压后的被测件浸入水中或涂抹发泡液，观察是否有气泡逸出。

操作步骤：

1. 对被测件加压（通常5–10 bar）；
2. 表面涂覆肥皂水或将其浸入水槽；
3. 观察30秒至数分钟内是否有连续气泡产生。

4. 氦质谱检漏法

原理：利用氦气作为示踪气体，通过质谱仪检测氦分子浓度（灵敏度可达5×10⁻¹³ mbar·L/s），遵循ASTM E499、GB/T 12604.7标准。

工作模式： 

• 真空室法：被测件放入真空舱，外接氦质谱仪，向被测件喷氦，若有泄漏，氦进入舱内被检测。 

• 背压法：用探头在被测件表面扫描，吸入泄漏的氦气进行分析。 

• 累积法：将被测件密封后充氦，放置一段时间后抽取周围气体检测。

三、测试方法对比与选用指南

选用建议：

• 汽车油箱等大型部件推荐组合使用：先压差法初筛，再氦检定位微漏

• 半导体真空腔体等关键设备应强制氦检

四、典型应用场景对比