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极小漏率漏孔演示视频(三):一只 10-11 Pa·m³/s He漏孔的三次重复实测

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测三次,都是 3.3 —— 一只 10⁻¹¹ Pa·m³/s 漏孔的三次重复实测 | RealMeter 睿米
封面:测三次,都是 3.3
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测三次,都是 3.3

—— 一只 10⁻¹¹ Pa·m³/s 漏孔的三次重复实测

2026-09-15 实测· 氦质谱检漏· 重复性验证 ·阅读约 4 分钟

备选标题(发布时可替换)
① 《国产设备精准检测 10⁻¹¹ Pa 量级漏孔:三次重复,一次都没跑偏》
② 《比国规下限还低一个量级的漏孔,怎么证明它测得准?》
③ 《再测一次,还在吗?——10⁻¹¹ Pa·m³/s 漏孔的三次开关循环》

同一只漏孔,开阀、稳定、关阀、再开——三个完整循环下来,读数每次都回到 3.3×10⁻¹⁰ mbar·l/s

这一次要回答的问题不是"测没测到",而是另一个更接近交付现场的问题:再测一次,还在吗?

这只漏孔,标称漏率 3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s(He),按换算关系折合为同一量级的 mbar·l/s 口径:

换算基准:1 mbar·L/s = 0.1 Pa·m³/s
被测漏孔本体与标称标签
图 1 被测漏孔本体与标称标签:3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s / 3.07×10⁻¹⁰ mbar·l/s,±10%

先说清楚:3.07×10⁻¹¹ 是个什么概念

先把这个数字换成能想象的东西。在标准大气压下,漏率除以大气压,就是它每秒泄漏的氦气体积:

每秒泄漏约 3×10⁻¹⁰ 毫升氦气(折算到大气压下)

照这个速度,漏完 1 毫升氦气需要:

一滴水约 0.05 mL——照这个速度,漏完"一滴水"体积的氦气还要 5 年多

放到本系列三只漏孔的刻度上看,它处在最"大"的一端。每往下一个量级,漏完同样的 1 毫升就要多花十倍时间:

量级 每秒泄漏(大气压下) 漏完 1 mL 氦气
3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s 3.0×10⁻¹⁰ mL/s 105 年
1.65×10⁻¹² Pa·m³/s 1.6×10⁻¹¹ mL/s 2000 年
3.0×10⁻¹³ Pa·m³/s 3.0×10⁻¹² mL/s 一万年

105 年听起来已经足够慢了。但在工业检漏里,这一档恰恰是量大面广的主力量程——慢,不代表用不上,而是代表它必须能被稳定复现。

再说清楚:为什么这一档要单独讲方法

现行国家计量技术规范 JJF 1833-2020《真空氦漏孔校准规范》 的适用范围是:

现行 JJF 1833-2020 适用范围(供参照)

而这只漏孔是 3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s——在现行规范适用范围之下一个量级

量级每往下一个台阶,本底的干扰就重一分,方法的有效性就越需要被证明。这一档没有现成的规程可以直接套用,所以我们把条件、过程和原始数据全部摊开——能被复现的测试,才是有说服力的测试

测试条件:没有什么可藏的

  • 检漏仪:LINXON L 218,氦质谱模式
  • 连接工装:全 VCR 金属面密封多通 + 金属密封隔膜阀——每一个密封位都不引入额外漏率
  • 抽气:分子泵旁抽一路,测试时关闭旁路,让氦只走检漏仪
  • 本底:检漏仪抽真空稳定一整晚后,本底约 1.9×10⁻¹¹ mbar·l/s

为什么清单里写的是"全 VCR"

这一条不是套话。我们单独做过一组对照实测:把一只 KF25 氟橡胶密封圈接在同一套装置的大气侧,它自身带来的氦泄漏约 1×10⁻¹¹ mbar·l/s,即 1×10⁻¹² Pa·m³/s

对照本次被测的 3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s,一个橡胶密封位就相当于被测信号的 3.3%——在 10⁻¹¹ 量级上不至于淹没信号,但它随大气氦本底波动,扣不干净

换成 VCR 金属垫片密封,金属面对大气的贡献被压到 10⁻¹⁷ mbar·l/s 量级,可以忽略。这就是为什么每一个密封位都必须用金属密封。

测试前的本底读数
图 2 测试前的本底读数,约 1.9×10⁻¹¹ mbar·l/s
打开漏孔阀门后读数持续爬升
图 3 打开漏孔阀门,读数开始上升

三次循环,三次都在

第一轮稳定后读数 3.1~3.2×10⁻¹⁰;关阀,等分子浓度回落;再开,3.3×10⁻¹⁰;再关、再开,3.2~3.3×10⁻¹⁰

次数 稳定读数(mbar·l/s) 减去本底后
第 1 次 3.1~3.2×10⁻¹⁰ ≈3.1×10⁻¹⁰
第 2 次 3.3×10⁻¹⁰ ≈3.1×10⁻¹⁰
第 3 次 3.2~3.3×10⁻¹⁰ ≈3.1×10⁻¹⁰
第一轮测试稳定读数 3.3×10⁻¹⁰
图 4 第一轮测试稳定读数:3.3×10⁻¹⁰ mbar·l/s
第二次打开重复测量
图 5 第二次打开,重复测量

三次净值都落在 ≈3.1×10⁻¹⁰ mbar·l/s,与标称 3.07×10⁻¹⁰ 基本吻合,相对偏差约:

三次净值均值相对标称值的偏差(远小于 ±10% 加工公差带)

顺带说明一个细节:第二、第三次并没有等到读数完全回到本底再开阀——分子浓度的重新平衡是一个漫长的过程,回落到中途即可复测,结论不受影响。

那些"一关滑门读数立刻归零"的视频,违背的是物理规律。

"测得准"的完整含义

一次测到标称值,可能是巧合;三次开关循环都回到同一水平,才是稳定性。

对标准漏孔这种"拿去当尺子用"的产品,后者才是采购方真正关心的:你的漏孔放在客户的产线上,今天和明天、这一只和那一只,是不是同一把尺子

10⁻¹¹ Pa·m³/s 是很多客户检漏工作的主力量级。边界量级走得再深,这一档能不能稳定复现,才是量产交付的底气。

本文要点

  1. 被测量级 3.07×10⁻¹¹ Pa·m³/s,在现行规范适用范围之下一个数量级;
  2. 本底稳定 1.9×10⁻¹¹ mbar·l/s(抽真空稳定一整晚),三次净值均 ≈3.1×10⁻¹⁰
  3. 结论落在"重复性"上:稳定复现,才是量产交付的底气。

一句往前多走一步的话

这套条件和方法,同样适用于更高一档的量级。相对比较法是我们在 10⁻¹⁰ mbar·l/s 这一档的主力做法:已知漏孔作参考,被测件与之在同一台检漏仪上逐一比对,读数之差即量值之差。原理不复杂,难的是把本底、密封、时间常数这三件事做扎实——而这正是我们这套工装与流程在解决的问题。

对客户而言,这意味着这一档的漏孔我们不只测得了,还能给出稳定、可复现的验证结果。

这背后完整的证据链,见本系列的总览篇


▶ 10⁻¹¹ Pa 量级标准漏孔:三次重复实测验证三次开—测—关—再开的完整循环,全程无剪辑。注意每一轮回到的读数是否一致。
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