Устройство и эксплуатация вакуумных приборов часть 2

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА повышения квалификации «Устройство и эксплуатация вакуумных приборов»

Раздел 2. Термины и определения вакуумной техники и течеискания.
Вакуум. Степени вакуума. Герметичность. Течь. Единицы измерения.
Режимы течения газов.

Единицы измерения давления

Общее давление смеси химически не взаимодействующих газов равняется сумме парциальных давлений компонентов смеси/ Расчет по уравнению возможен только при выполнении гипотез молекулярно-кинетической теории о равно­вероятном движении молекул газа и упругом отражении молекул от поверхности твердого тела. При очень низких давлениях эти условия могут не соблюдаться. Примером может служить адсорбирующая поверхность, на которой происходит поглощение газа, а, следовательно, не выполняется условие упругого удара молекул! Условие равновероятности движения молекул газа по всем на­правлениям также не соблюдается для тела, вылетевшего в кос­мическое пространство. В этом случае вследствие газовыделения молекулы газа будут двигаться преимущественно от поверхности твердого тела. Для описания физических и химических процессов протекающих на поверхности твердых тел, и точного расчета величины давления газа необходимо  знать соотношение между падающими и отраженными молекулами.

Наиболее распространенной единицей измерения давления в вакуумной технике является миллиметр ртутного столба. Под давлением 1 мм рт. ст. понимается давление, которое создает вес столба ртути высотой 1 мм при условии, что плотность ртути равна 13 595,1 кг/м3 (при I = 0° С), а земное ускорение соответ­ствует нормальному 9,80665 м/с2 (на широте 45°): 1 мм рт. ст.= 10-3 · 13 595,1 кг/м3·9,80665 м/с2 =133,32239 Н/м2.

Международная конференция по мерам и весам в Париже присвоила этой единице давления наименование торр.
Система единиц СИ (ГОСТ 9867—61) предусматривает для измерения давления единицу паскаль (ньютон на квадратный метр): 1 Па = 1 Н/м2 = 0,0075 торр. Давление часто измеряют в физических или технических атмосферах: физическая атмосфера 1 атм = 760 торр, техническая атмосфера 1 ат = 735,56 торр.
Если в откачиваемом сосуде существует хаотическое движение молекул, то вместо давления можно измерять молекулярную концентрацию газа.

Логарифмическая единица давления обозначается рА. Одно из возможных определений этой единицы рА = —1g р, где р -давление, выраженное в физических атмосферах. Согласно опре­делению, lрА = 76 торр, 2рА =7,6 торр и т. д. Нулевое значе­ние рА соответствует давлению 760 торр.
Для расчета вакуумных систем и правильной их эксплуатации большое значение имеют физические свойства, состав газов и паров, присутствующих в вакуумной системе.
Воздух — это основная газовая смесь, с которой чаще всего приходится иметь дело в вакуумной технике. Результаты метро­логического определения состава воздушной атмосферы Земли приведены в табл. 1.1.  

Таблица  1.1. Состав воздуха

Понятие течи, потока течи и основные формулы

Течеискание относится к виду не­разрушающего контроля качества изделий проникающими веществами (ГОСТ 18353-79). Техника течеискания - это область техники, выявляющая нарушения герметичности, связанные с наличием те­чей (ГОСТ 26790-85). Рассмотрим и про­комментируем некоторые принципиаль­ные термины, приведенные в этом госу­дарственном стандарте.

Герметичность - свойства изделия или его элементов, исключающее проник­новение через них газообразных и (или) жидких веществ. Абсолютная герметич­ность изделий недостижима и неконтро­лируема. Применяемые в технике мате­риалы имеют те или иные дефекты. По­этому герметичными принято считать из­делия и конструкции, элементы которых содержат дефекты, не влияющие на со­хранение технических характеристик гер­метизированного изделия в течение всего срока службы.
Следовательно, норма герметичности - установленный нормативно-техни­ческой документацией наибольший сум­марный расход вещества через течи гер­метизированного изделия, обеспечиваю­щий его работоспособное состояние и учитывающий назначение, конструкцию, срок службы, условия эксплуатации гер­метизированного объекта. По норме гер­метичности устанавливают методы и средства контроля с учетом чувствитель­ности, надежности, производительности.

Степень герметичности изделия - характеристика герметизированного изде­лия, определяемая суммарным расходом вещества через его течи. Следовательно, чтобы повысить степень герметичности изделия, необходим более строгий выбор материалов при его разработке (с малой проницаемостью, высокой прочностью, хорошей свариваемостью и т.п.), а техно­логия изготовления должна быть на высо­ком, соответствующем поставленной за­даче уровне.
Сквозные микродефекты в технике течеискания называют течами.

Течь - ка­нал или пористый участок изделия либо его элементов, нарушающий их герметич­ность.
Определение геометрических разме­ров течей - весьма трудная и, как правило, неразрешимая задача, поскольку течь - это канал совершенно неопределенной формы. Поэтому в технике течеискания о наличии течей судят по количеству газа или жидкости, протекающему через них в единицу времени.

Количество газа qопределяется как произведение давления газа р на занимае­мый им объем V:
Изменение количества газа при по­стоянстве занимаемого им объема опреде­ляется как

dg = Vdр                                  (2.1)

Если это изменение происходит во времени t, то

Q=dq/dt=V(dp/dt)                  (2.2)

где Q - поток газа.

При постоянном изменении давления ∆p во времени ∆t поток газа

Q=V∆p/∆t                                (2.3)

Поток газа в Международной системе единиц измерения СИ задается в м3 • Па/с или в ваттах (Вт). Однозначность этих единиц вытекает из следующих преобразо­ваний: поскольку Па = Н/м2, то м3 • Па/с =  Дж/с = Вт.
Физический смысл того, что поток измеряется в единицах мощности, состоит в том, что произведение давления на объ­ем - энергия, запасенная в газе, а измене­ние энергии во времени - мощность.
В отечественной и зарубежной лите­ратуре и практике используются различ­ные внесистемные единицы измерения газовых потоков. В табл. 2.1 даются пере­счетные коэффициенты из одних единиц в другие.
В зависимости от направленности потока газа в технике течеискания разли­чают понятия «натекание» и «утечка».

Натекание - проникновение вещест­ва через течи внутрь герметизированного изделия под действием перепада полного или парциального давления.
Утечка - проникновение вещества из герметизированного изделия через течи под действием перепада полного или пар­циального давления.
Натекание и утечка оцениваются по­током газа и имеют его размерность.

В технике течеискания в зависимости от назначения объекта, его конструкции, этапа технологического процесса и условий его проведения различают контроль герме­тичности и испытание на герметичность.
Контроль герметичности – технический контроль с целью установления соответствия изделия норме герметичности.
Испытания на герметичность - испытания на предмет оценки характера герметичности изделия как результат воздействия на него при его функционировании или моделировании воздействий на него.
В процессе испытаний изделий герметичность используют пробные, индикаторные и балластные вещества.
Пробное вещество - вещество, проникновение которого через течь обнаруживается при течеискании.

Индикаторное вещество - вещество, в результате взаимодействия которого с пробным веществом формируется сигнал о наличии течи.
Балластное вещество – вещество, используемое для повышения полного давления с целью увеличения расхода пробного вещества через течь.
В качестве пробных веществ используются, как правило, газы с малой молекулярной массой, с низким их содержанием в атмосферном воздухе, с низкой сорбционной способностью нетоксичные, по­жаробезопасные.

Таблица 2.1. Коэффициенты для пересчета потоков газа, выраженных в различных единицах

В табл. 2.2 приведены сведения о некоторых используемых пробных веществах.
В ряде случаев роль пробного веще­ства выполняет рабочее вещество, запол­няющее герметизированный объект при эксплуатации или хранении, например фреон в холодильных агрегатах. Рабочее вещество в сочетании с пробным иногда может усилить эффект индикации. В дру­гих случаях технические условия на изде­лия не допускают контакта рабочего ве­щества с пробным, и тогда процесс испы­таний таких изделий усложняется.

Контрольная среда - среда, содер­жащая установленное количество пробно­го вещества. Она, как правило, представ­ляет собой смесь пробного вещества с балластным или рабочим.
Рабочее вещество - вещество, за­полняющее герметизированное изделие при эксплуатации или хранении.

При контроле герметичности изделий и объектов применяются различные аппарату­ра и оборудование. Основным прибором для аппаратурных методов течеискания является течеискатель - прибор или устройство для обнаружения течей. В настоящее время применяются различные течеискатели, от­личающиеся областью распространения, принципом действия, габаритными разме­рами, чувствительностью.
Чувствительность течеискателя - отношение изменения сигнала течеискате­ля к вызывающему его изменению расхода пробного вещества через течи.
Порог чувствительности течеиска­теля - наименьший расход пробного веще­ства или наименьшее изменение давления, регистрируемое течеискателем.

Таблица 2.2. Газы, используемые как пробные вещества

Соответствующие определения име­ют место для чувствительности и порога чувствительности течеискания как про­цесса обнаружения течей в целом.
Для определения чувствительности течеискателя и оценки регистрируемых течей или суммарной негерметичности изделий применяются калиброванные те­чи.
Калиброванная течь - устройство, воспроизводящее определенный расход вещества через течь.

Типы дефектов в герметизируемых изделиях

Нарушения герметичности изделий и объектов связаны с наличием сквозных дефектов в отдельных узлах или местах их сочленения. Дефекты могут образовы­ваться как в процессе производства конст­рукционных материалов, так и при изго­товлении отдельных деталей и изделия в целом (сборке), а также при его эксплуа­тации.

Дефекты изделий и объектов, яв­ляющиеся причиной утечки или натекания газовых или жидких сред (течи), могут быть разделены на четыре группы:

1. дефекты, возникшие в процессе первичного производства сырья, материа­лов, металлов и т.д.;
2. дефекты, внесенные при обработке материалов и изделий;
3. дефекты разъемных соединений;
4. эксплуатационные дефекты.

К дефектам первой группы относятся дефекты, возникающие на металлурги­ческой стадии заготовительного произ­водства. Включение шлака, газовые пузы­ри, усадочные раковины, поры, расслое­ния, трещины, которые образуются в про­цессе обработки заготовок, и другие не­сплошности могут быть сквозными дефек­тами. Характерным дефектом такого рода являются продольные микроканалы в про­кате, образованные раскаткой газовых пузырей заготовок. Детали, полученные из таких материалов различными методами механической обработки (точение, фрезерование и т.д.), как правило, негерметичны.
Металлургические дефекты заготовок являются причиной негерметичности из­делий «по сплошному материалу». При современном состоянии технологии металлургических процессов и неразрушающего контроля заготовок такая негер­метичность - явление довольно редкое.

Наиболее распространенная причине негерметичности изделий - сквозные дефекты в соединениях при обработке мате­риалов (вторая группа), в основном сборке деталей и сборочных единиц с помощью сварки и пайки.
Дефекты сварного шва имеют метал­лургическую природу: пористость, оксид­ные плены, газовые включения, рекристаллизацию основного металла в зоне термического воздействия, трещины, вы­званные термическими напряжениями Вероятная зона их появления ограничена собственно сварным швом с прилегающи­ми участками сплошного материала, под­вергающимися нагреву до 750 ... 800 К для алюминиевых сплавов и до 1000 ... 2000 К для сталей.
При этом возникающие течи могут быть самых различных величин и форм.

Особое место в ряду дефектов свар­ного шва занимают дефекты в многослой­ных силовых 1 и герметизирующих 4 швах (рис. 2.2), в которых возможно обра­зование внутренних течей 5 и сквозных 3 с промежуточным объемом 2. Внутренние течи являются источником длительного поступления воздуха в вакуумную систему, что препятствует получению необходимого вакуума.

Рис. 2.3.
Сварной шов с холодной трещиной в зоне стыкового соединения

Причинами возникновения дефектов сварки являются неправильный состав сварочных материалов (электродов, флю­сов), неверная подготовка к сварке (выбор расстояния между заготовками), наруше­ние режимов сварки и т.п.
Основная причина возникновения дефекта пайки - непропай, который вы­зывается недостаточно тщательной очист­кой припаиваемых поверхностей.
Относящиеся также ко второй группе дефекты деформационного воздействия на материал чаще всего возникают в про­цессе штамповки различных деталей. Об­разующиеся при этом течи вызываются рядом причин:
- по вине рабочего;
- несоответствием исходного мате­риала техническим требованием по физи­ко-механическим свойствам;
- некачественными изготовлением и ремонтом штампов;
- отступлением от технологии.

Основными  дефектами штамповки являются разностенность, трещины, обры­вы, складки, царапины, поры и др. Трещи­ны и разрывы появляются из-за чрезмер­ной твердости металла крупнозернистой структуры и по другим причинам, а в ряде случаев - вследствие завышенной или не­достаточной силы прижима заготовки.

Царапины и задиры (иногда со сквозными трещинами и порами) на поверхности штампованных изделий возникают из-за дефектов на рабо­чих поверхностях инструмента, неправиль­ной отладки инструмента и т.д. Сквозные дефекты в процессе штамповки заготовок появляются при утонении металла заготов­ки, которое является следствием непра­вильного   выполнения   технологического процесса изготовления изделия, например несовершенства обжига, несовпадения осей пуансона и матрицы и некоторых других причин. На рис. 2.4 приведены схемы неко­торых штампованных изделий и места об­разования различных дефектов.
Одним из видов герметизированной продукции являются всевозможные ваку­умные аппараты и установки, в процессе эксплуатации которых необходим высо­кий вакуум.

Для современных вакуумных устано­вок основными конструктивными мате­риалами служат металлы, которые долж­ны обладать:
1) вакуумной плотностью (герметич­ностью);
2) низким газоотделением при повы­шенных температурах;
3) коррозионной и химической стой­костью;
4) способностью давать надежные вакуумно-плотные соединения при пайке и сварке.

Первым двум из этих требований удовлетворяют металлы, выплавленные в вакууме. Они содержат по сравнению с обычными металлами весьма незначи­тельные количества газов и отличаются повышенной вакуумной плотностью. Ва­куумная плотность металлов определяется их микроструктурой и наличием различ­ных дефектов (волосовин, шлаковых вклю­чений, трещин и т.п.). Металлы с крупно­зернистой структурой в большинстве слу­чаев не обладают вакуумной плотностью, так как пространство между крупными зернами может быть незамкнутым.

Типичным примером металлов с крупнозернистой структурой может слу­жить чугунное и цветное литье. Такие ме­таллы из-за своей пористости в качестве конструкционных материалов, как прави­ло, в технике высокого вакуума не приме­няются. Однако при сравнительно невы­соком вакууме возможно применение ли­тья, но при этом его необходимо подвер­гать дополнительному уплотнению (горя­чее лужение оловом, специальный вид покрытия из вакуумно-плотных пластмасс типа полиэтилена, фторопласта и др.).

Переработка крупнозернистого литья при помощи многократной горячей про­катки или ковки приводит к образованию более мелкой и более плотной газонепро­ницаемой структуры металла. Подавляю­щее большинство прокатанных металлов обладает вакуумной плотностью даже при небольшой их толщине. К таким металлам можно отнести листовой и сортовой про­кат нержавеющей стали, большую часть проката малоуглеродистой конструкцион­ной стали, прокат из меди, латуни, многих сортов бронзы, алюминия и его сплавов, никеля, монель-металла, серебра и др. К ним же относятся цельнокатаные, цельно­тянутые и бесшовные трубы.

Сквозные дефекты разъемных со­единений (третья группа) вызваны, как правило, нарушениями технологии изго­товления и сборки деталей, образующих сопрягаемые элементы соединений. При­чиной негерметичности могут быть от­клонения от заданной геометрической формы деталей, дефекты прокладок, ино­родные предметы на уплотнительных по­верхностях, неправильная затяжка сило­вых элементов соединения, релаксация напряжений и т.д.
Потеря герметичности разъемных со­единений может быть связана с недостат­ками в конструкции изделия. К ним отно­сятся низкая жесткость силовых элемен­тов соединения и неправильный выбор материалов сопрягаемых элементов (на­пример, без учета термических напряже­ний при изменении температуры эксплуа­тации или испытаний).

Эксплуатационные сквозные де­фекты (четвертая группа) могут возни­кать вследствие механических поврежде­ний, атмосферной коррозии или коррозии под действием агрессивных сред, износа уплотняющих материалов и трущихся частей, воздействия внутренних и концен­трированных напряжений под действием механических или термических нагрузок (дефекты усталостного типа).
Так, например, исследование реакто­ров для получения этилового спирта мето­дом прямой гидратации этилена водяным паром показали, что за 6 ... 15 лет экс­плуатации реакторов их внутренняя по­верхность, несмотря на футеровку, покры­лась окислами железа и солями фосфор­ной кислоты. Обнаружены большие очаги коррозии, глубина которых достигала 3 ... 10 мм. На отдельных участках внутренней поверхности реактора обнаружены тре­щины протяженностью до 100 мм, а также групповое скопление пор. При таком со­стоянии поверхности естественно появле­ние сквозных дефектов.

Помимо приведенных причин обра­зования дефектов нарушение герметично­сти изделий и объектов может происхо­дить вследствие проницаемости материа­лов, из которых изготовляются эти изде­лия. Проницаемость - это свойство мате­риала пропускать через себя различные газообразные или жидкие вещества за счет их растворения и диффузии в нем.

При этом разные газы по-разному проникают в различные материалы. На­пример, проницаемость сталей для водо­рода возрастает с ростом содержания в них углерода. Только серебро пропускает кислород. Коэффициент проницаемости веществ с кристаллической структурой (металлы) существенно ниже, чем веществ с неупорядоченной структурой (стекла, резины и т.п.). Например, проницаемость стекол оказывается тем больше, чем больше в их составе содержание стеклообразующих веществ типа 8Ю2. По-видимому, в неупорядоченной структуре больше «дыр», через которые могут про­никнуть частицы газа, в то время как через малые зазоры кристаллической решетки они пройти не в состоянии. Это предпо­ложение подтверждается изменением проницаемости в зависимости от размера молекул газа.

В табл. 2.3 приведены значения диа­метров молекул некоторых газов. Дейст­вительно, стекла обладают наибольшей проницаемостью для гелия. Однако диаметр - не единственный определяющий фактор. Атом неона меньше, чем молекула водорода, но проницаемость стекла по неону примерно в 5 раз меньше. Это, по-видимому, объясняется тем, что наряду с процессом диффузии внутри твердого тела проницаемость определяется растворимо­стью и такими поверхностными эффекта­ми, как адсорбция, диссоциация, рекомби­нация и десорбция.

Через течи газ обычно проникает го­раздо быстрее, чем через основной мате­риал. Поэтому в производственном кон­троле изделий невозможно одновременно обнаружить оба вида нарушения герме­тичности. Задачей техники течеискания является только обнаружение течей, по­скольку проницаемость как свойство ма­териала должна исключаться правильным его выбором при конструировании изде­лия. Применению новых материалов, про­ницаемость которых неизвестна, должны предшествовать специальные исследова­ния для ее определения.

Таблица 2.3. Значения диаметров молекул некоторых газов

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

Назначение контроля герметичности определяется необходимостью обеспече­ния надежного функционирования герме­тизированных объектов по параметру «герметичность» в течение заданных сро­ков эксплуатации.

Значение проблемы обеспечения вы­сокого качества герметизации и достовер­ности контроля герметичности трудно переоценить. В век ракетной и космиче­ской техники, атомной энергетики и мик­роэлектроники наука и техника решают задачи высококачественной герметизации объектов, существенно различающихся по конструкции, габаритным размерам, мас­совости выпуска и другим параметрам. Надежной герметизации подлежат систе­мы самолетов, ракет, подводных и над­водных судов, ускорители, имитаторы космического пространства, термоядерные установки; вместе с тем герметизирую малогабаритные изделия массового производства, выпускаемые химической, электронной, пищевой, автомобильной и другими отраслями промышленности.

Предприятия более 25 отраслей промышленности выпускают продукцию, к герметичности которой предъявляются определенные требования. При этом трудоемкость производственного контроля герметичности во многих отраслях промышленности весьма значительна и состав 15 ... 25 % от общей трудоемкости изготовления изделий. Особенно это относит производствам, где необходим 100 %-ный контроль герметичности. Поэтому видна актуальность задачи создания перспективных методов и аппаратуры контроля герметичности как одного из видов неразрушающего контроля.

Большое разнообразие разрабатываемых и выпускаемых герметизируемых изделий и объектов требует развития личных методов и аппаратуры контроля герметичности, отличающихся по чувствительности, быстродействию, возможности автоматизации и т.п. Так, например, требования к герметичности ускорителей имитаторов космического пространства, установок сверхвысокого вакуума весьма высокие. Требования к герметичности отдельных видов электровакуумных приборов в связи с их небольшими объемами и длительными сроками эксплуатации хранения настолько высоки, что обычное применение самой чувствительной аппаратуры не обеспечивает удовлетворения заданных требований. Поэтому необходимы разработки специальных методов контроля. В то же время в массовом производстве герметизированных изделий, требования к герметичности которые столь высоки, должна быть решена другая проблема - обеспечения высокой производительности автоматизированного контроля. Вместе с тем, для всех видов герметизированных изделий и объектов не исключается необходимость разработок и совершенствования методов и приборов для точного установления местонахождения течей, поскольку это требуется для отлаживания технологии герметизации и анализа брака.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ И СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

Контроль герметичности (тече­искание) в соответствии с ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов» относится к виду неразрушающего контроля, основанному на обнаружении пробного вещества, проникающего через течь.
Методы течеискания предназначены для  оценки степени негерметичности объекта контроля и его основных частей, а также для локализации течей как в основ­ном материале, так и в соединениях раз­личного типа (сварных, паяных, разъем­ных и т.п.).
Их применяют при изготовлении, эксплуатации и ремонте герметизирован­ных объектов.
ГОСТ 24054-80 «Изделия машино­строения и приборостроения. Методы ис­пытания на герметичность. Общие требо­вания» устанавливает классификацию ме­тодов течеискания по первичному инфор­мативному параметру, способу получения первичной информации и способу реали­зации методов. По первичному информа­тивному параметру методы течеискания подразделяют на газовые и жидкостные, т.е. первичным признаком классификации является агрегатное состояние контроль­ного (пробного) вещества, проникающего через течь (газ или жидкость) (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Классификация методов течеискания по первичному информативному параметру

Вторичный признак классификации - способ получения первичной информации при обнаружении пробного вещества, проникающего через течь, т.е. принципи­альная основа метода течеискания.
Ниже даны наименования методов по способу получения первичной информа­ции и принципиальные основы методов:

• -  масс-спектрометрический метод - регистрация проникшего через течи проб­ного газа путем разделения ионов различ­ных газов по отношению их массы к заря­ду в электрическом и магнитном полях;
• -  галогенный метод - регистрация проникшего через течи пробного газа по увеличению эмиссии положительных ио­нов с накаленной металлической (плати­новой) поверхности при попадании на нее галогеносодержащих веществ;
• -  электронозахватный метод - реги­страция проникшего через течи электро­отрицательного пробного газа по измене­нию   электропроводимости   разрядного промежутка детектора;
• -  плазменный метод - регистрация проникшего через течи электроотрица­тельного пробного газа по изменению час­тоты срывов колебаний высокочастотного генератора;
• -  пузырьковый метод - регистрация пузырьков  пробного газа,  проникшего через течи, в жидкости или индикаторном покрытии;
• -  манометрический метод - регист­рация изменения давления, обусловленно­го утечкой пробного газа через течи;
• -  вакуумметрический метод - реги­страция изменения давления, обусловлен­ного натеканием пробного газа или проб­ной жидкости через течи;
• -  химический метод - регистрация проникшего через течи пробного газа или жидкости по эффекту цветных химиче­ских реакций с индикаторным покрытием;
• -  инфракрасный метод - регистрация проникшего через течи пробного газа путем избирательного поглощения инфракрасного излучения пробным газом;
• -  катарометрический метод - регист­рация проникшего через течи пробного газа за счет отличия его теплопроводности от теплопроводности воздуха;
• -  радиоактивный метод - регистра­ция проникшего через течи радиоактивно­го пробного газа или жидкости по интен­сивности его излучения;
• -  искровой метод - регистрация мест течи по изменению цвета свечения без­электродного высокочастотного разряда;
• -  акустический метод - регистрация акустических волн, возбуждаемых при ис­течении газов через течи;
• -  фотоионизационный метод - реги­страция  паров   органических  пробных сред, проникших через течи, путем иони­зации молекул пробной среды под воздей­ствием ультрафиолетового излучения;
• -  метод полупроводниковых твердо­тельных сенсоров - регистрация проник­шего через течи пробного вещества по изменению одной из характеристик (про­водимости, порогового напряжения и т.п.) полупроводника, легированного различ­ными соединениями;
• -  люминесцентный метод - регист­рация контраста люминесцирующего сле­да,   образуемого   пробным   веществом (жидкостью) в месте течи на фоне поверх­ности контролируемого объекта при ульт­рафиолетовом облучении поверхности;
• -  яркостный (ахроматический) ме­тод - регистрация контраста ахроматиче­ского следа, образуемого в местах течей контрольной средой (пробной жидкостью) на фоне поверхности контролируемого объекта в видимом свете;
• -  цветной (хроматический) метод - регистрация  проникающей  через  течи контрольной среды (пробной жидкости) по изменению цвета индикаторного по­крытия за счет его растворения.

Наименования способов реализации наиболее широко применяемых в произ­водстве методов течеискания, их порого­вая чувствительность, а также используе­мые пробные вещества приведены в табл 2.4. Методы и способы течеискания будут рассмотрены ниже. Здесь лишь отметим, что все известные методы течеискания можно разбить на три большие группы.

Таблица 2.4. Классификация методов течеискания

1.  Компрессионные безаппаратурные методы, которые предусматривают запол­нение под избыточным давлением испы­туемых объектов газом или жидкостью, истечение которых регистрируется при испытаниях. При этом, как правило, про­водится качественная оценка негерметич­ности (падение давления, пузырьки газа в жидкости, количество течей) и только для отдельных методов применяются косвен­ные, приблизительные методы количест­венной оценки герметичности.
Методы этой группы имеют низ­кую чувствительность: порядка 10-2 ... 10-5 м3•Па/с, но при этом, как правило, не требуют сложного технологического ос­нащения и оборудования, отличаются простотой выполнения при незначитель­ной затрате труда.

2.  Газоаналитические методы, кото­рые предусматривают заполнение объек­тов пробным веществом (гелий, фреон, криптон и т.п.) и отбор проб в местах кон­троля; вакуумирование испытуемого объ­екта с обдувом контролируемой поверхно­сти пробным веществом; помещение ис­пытуемого объекта в испытательную ка­меру с созданием внутри его избыточного давления или вакуума с последующим отбором проб соответственно из камеры или объекта.

Эта группа методов, как правило, по­зволяет проводить количественную оцен­ку герметичности посредством специаль­ных устройств - газоанализаторов (течеискателей). Методы газоаналитической группы обладают высокой чувствительно­стью, но, при этом, требуют применения сложного технологического оснащения и значитель­ных затрат труда.

3. Физико-химические методы, в основе которых лежит сочетание компрес­сионных методов с использованием хими­чески активных пробных сред. При этом объекты заполняются химически актив­ными пробными средами либо рабочими (технологическими средами) и осуществ­ляется оценка герметичности посредством специальных индикаторных средств (пен­ный индикатор, дисперсная масса, инди­каторные ленты и т.д.).  Чувствительность этой группы методов порядка 10-6 ... 10-7 м3•Па/с. Данные методы наряду с довольно высокой чувствительностью обладают возможностью в ряде случаев количественной оценки и не требуют сложного технологического оснащения и больших затрат труда.