真空箱式氦檢漏儀器的用途和特點

氦質譜檢漏原理

氦質譜檢漏技術是以無色、無味的惰性氣體氦氣為示蹤介質、以磁質譜分析儀為檢測儀器，用于檢漏的一種檢測技術，它的檢漏靈敏度可達10-14～10-15Pa?m3/s，可以準確確定漏孔位置和漏率。氦質譜檢漏儀主要由質譜室、真空系統組件和電子學控制元件三大部分組成。檢漏時，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過漏孔進入檢漏儀的質譜室中，使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應出來，達到了檢漏的目的。質譜室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和機械泵之間，利用分子泵對不同氣體具有不同壓縮比的特點，氦氣逆著分子泵的抽氣方向進入質譜室。檢漏儀在質譜室中將氣體電離,這些離子在加速電場的作用下進入磁場，在洛倫茲力作用下發生偏轉,由于不同荷質比的離子具有不同的電磁學特性，偏轉半徑各不相同，在擋板的作用下，氦檢漏儀的收集板只允許帶正電的氦離子被接收到，單位時間到達收集板的氦離子對應于一個電流信號，這個電流信號正比于進入到達收集板氦離子的數量，電流信號經過放大后顯示在質譜儀的顯示面板上，其大小反映了泄漏點的漏率，通過泄漏率大小來確定該位置泄漏程度的大小。

氦質譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣,是因為氦氣具有以下優良特性：

①氦氣在空氣中的含量少，體積含量為5.24×10-6，如果氦氣在環境中的含量超過標準，可以比較容易地探測到極微量的氦氣；

②氦分子小、質量輕、易擴散、易穿越漏孔、易于檢測也易于清除；

③氦離子荷質比小，易于進行質譜分析；

④氦氣是惰性氣體，化學性質穩定，不會腐蝕和損傷任何設備；

⑤氦氣無毒，不凝結，極難容于水。

今天科儀創新小編和大家分享的是氦質譜檢漏的工作原理，希望對您有所幫助！

氦質譜檢漏儀的結構和工作原理

　　氦質譜檢漏儀是180°磁偏轉型的質譜分析計，其基本原理是根據離子在磁場中運動時，不同質荷比的離子具有不同的偏轉半徑來實現不同種類離子的分離。檢漏儀主要由質譜室、真空系統及電氣控制部分組成。（5）檢漏范圍寬：現今生產的四極檢漏儀，質量范圍很寬，不僅可檢測氦氣，而且能檢測其它氣體。檢漏工作時先打開抽空閥前級泵對檢漏接口抽真空，當真空度P1 優于200 Pa 時，打開入口閥1、2，關閉抽空閥，氦氣將逆著分子泵的抽氣方向進入質譜室中被檢測出來，此時檢漏儀的較小可檢漏率為10- 10 Pa·m3/s。前級泵繼續對檢漏接口抽真空，當P1降至20 Pa 時，入口閥2 關閉，入口閥3 打開，分子泵的高抽速用于抽空試件，檢漏儀的反應時間縮短，此時檢漏儀的較小可檢漏率為10- 12 Pa·m3/s。

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氦質譜檢漏儀故障與處理

(1)內部的密封結構

當檢漏儀內部存在泄漏時，會對檢漏工作造成較大干擾，容易造成誤檢、誤判。 檢漏儀內部主要的密封部位在檢漏儀的后側(見圖2)，位于隔熱板的上方：①檢漏儀測試口與閥門組塊的連接部位，密封方式采用膠灌密封，檢漏儀在運輸過程中如遇到強烈震動，此處容易造成密封膠開裂。檢漏時噴槍在漏孔處停留的時間應為儀器響應時間的3倍，該時間再加上氦氣在真空系統中的傳遞時間，即為兩次噴氦的較小間隔時間，當然真空系統越龐大，該間隔時間也越長。②各電磁閥與閥門組件間的連接部位。密封方式采用氟橡膠圈或金屬墊片密封，橡膠圈的密封壽命有限，使用5 年以上時，有可能會存在密封失效的問題。③各零部件接口處的密封部位。如放大器與質譜室、離子源與質譜室、分子泵與質譜室、標準漏孔與閥門組件、真空計與閥門組件等接口間的金屬墊片密封或橡膠圈密封。

(2)定位方法

采用噴吹法對各密封部位的氣密性進行檢測，因檢漏儀內部結構緊湊，各密封結構間的距離很近，檢測時定位難度較大。經摸索，在檢測時采用以下技巧，可提高定位的能力：①查漏前，先將分子泵風扇的電源斷開，避免風扇將氦源吹散至各個密封環節，造成定位不準確。氦氣在氦質譜檢漏儀檢漏中作為示蹤氣體使用，純度要求不高，一般選用工業用氦，即氦含量≥99%，露1點≤43℃。②噴吹時，要嚴格控制氦源的流量，盡量采用噴槍咀流量小的噴槍，提高定位的能力。③儀器的反應時間小于1 s，所以在一個部位噴吹的時間約3 s，再等待約3 s 后觀測信號有無變化。

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真空箱法氦質譜檢漏的原理與系統特點

真空箱法氦質譜檢漏的充氣回收檢漏系統

1．配置與氣路控制

真空箱：一般為雙工位，兩個不銹鋼真空箱，開門裝置可采用液壓方式，或加配重的手動方式。

工件抽空系統：低真空泵及閥門，低真空測量充氮與回收系統：氦氣儲存罐(高壓罐)，氦氣回收取罐(低壓罐)，主壓縮機，輔壓縮機，過濾器以及一些高壓閥和真空閥門等。

真空箱抽氣系統：為自動控制型，由面板、PLC系統(可編程邏輯控制器)，充氦回收系統，真空箱抽氣系統的電路部分以及為自動檢漏過程提供參考信號的壓力傳感器和熱偶計，同時，實施對整個系統的工作控制，對檢漏過程和結果顯示。

2.系統檢測過程

1)、通過v1、V4，泵系統對工件和真空箱抽真空，如果限定的時間內抽到限定的真空度，此時，電氣控制系統關閉V1，打開V2

2)、充氦系統通過V2對工件進行充氦至核定的壓力，穩定，關閉V2

3)、關閉V4，打開V3、V5，處在正常工作狀態待命的氦質譜檢漏儀進行檢漏，如果不漏，電氣控制系統指揮關斷V3、V5，打開V2對氦氣進行回收。

4)、關閉V2打開V6對真空箱放氣，開啟真空箱更換工件。

5)、如果第三點檢漏儀檢測到超過設定值(漏率)的工件，檢漏儀聲光報警，將：工作內的氦氣回收,對真空箱和管道巾的氦氣通過清潔泵抽除，免得影響檢漏儀的檢測效果和不污染檢漏儀。

6)、維持泵有一定的氦分流作用,不宜過大(不超過41),清潔泵也同樣。

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