空調(diào)管路真空箱氦測漏設(shè)備量大從優(yōu)「多圖」
2021-06-18
氦氣檢漏儀
氦氣檢漏儀是氦質(zhì)譜檢漏儀((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗稱，運用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計或質(zhì)譜儀。氦質(zhì)譜檢漏儀氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是真空檢漏領(lǐng)域里不可缺少的一種技術(shù)，由于檢漏效率高，簡便易操作，儀器反應(yīng)靈敏，精度高，不易受其他氣體的干擾，在電阻爐檢漏中得到了廣泛應(yīng)用。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場中運動后，不同質(zhì)荷比的離子在場中彼此分開，而相同質(zhì)荷比的離子在場中匯聚在一起，如果在適當(dāng)位置安置接收1器接收所有這些離子，就會得到按照質(zhì)荷比大小依次分開排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計，如四極質(zhì)譜計、射頻質(zhì)譜計、飛行時間質(zhì)譜計、回旋質(zhì)譜計等都可以用于檢漏。
專門設(shè)計的以氦氣作示蹤氣體進行檢漏的質(zhì)譜儀稱為氦質(zhì)譜檢漏儀。這種儀器除靈敏度高外，還具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準(zhǔn)確、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點。氦質(zhì)譜檢漏儀中用得較多的是90°和180°的磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。
眾所周知，當(dāng)一個帶電質(zhì)點（正離子）以速度v進入均勻磁場的分析器中，如果速度v的方向和磁場H的方向相垂直，則它的運動軌跡為圓，如圖1所示。當(dāng)磁場的磁通密度一定時，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場中都有相應(yīng)的運輸半徑，也就是都有相應(yīng)的圓軌跡，這樣，不同質(zhì)荷比的帶電粒子在磁場分析器中運動后就會彼此分開。質(zhì)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(zhì)譜室。如果在離大運動的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉，而在對應(yīng)的氦離子運動半徑位置的檔板上開一狹縫，狹縫后安置離子接收極，這樣的只有氦離子才能通過狹縫而被接收極接收形成氦離子流，并經(jīng)放大器放大后由測量儀表指示出來。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(zhì)譜室中，使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應(yīng)出來，達到了檢漏的目的。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展三
（1）電子行業(yè)
微波發(fā)射管、電子管、晶體管、集成電路、密封繼電器、各類傳感器、心臟起博器。
（2）真空行業(yè)，儀器、儀表行業(yè)
管道、接頭、閥門、波紋管、各種真空泵、各類排氣機組、電鏡、質(zhì)譜儀、電子束離子速暴光機、激光軸分離器、高能加1速器、加1速器、輻照加1速器、鍍膜機、薄膜真空計。
（3）核工業(yè)
鈾分離裝置、存儲裝置、核發(fā)電裝置。
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氦質(zhì)譜檢漏儀常用檢漏方法及標(biāo)準(zhǔn)
氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦質(zhì)譜檢漏儀的氦分壓力測量原理，實現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測量。氦質(zhì)譜檢漏儀能為不同的應(yīng)用提供廣泛的測試方法，含有渦輪分子泵、內(nèi)置機械泵、外置機械泵、光譜、儀管、閥組、檢漏儀電子元件和操作頁面，以及可選功能組件。當(dāng)被檢件密封面上存在漏孔時，示漏氣體氦氣及其它成分的氣體均會從漏孔泄出，泄漏出來的氣體進入氦質(zhì)譜檢漏儀后，由于氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇性識別能力，僅給出氣體中的氦氣分壓力信號值。在獲得氦氣信號值的基礎(chǔ)上，通過標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對的方法就可以獲得漏孔對氦泄漏量。
根據(jù)檢漏過程中的示漏氣體存貯位置與被檢件的關(guān)系不同，可以將氦質(zhì)譜檢漏法分為真空法、正壓法、真空壓力法和背壓法，下面分別總結(jié)了這四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點及檢測的標(biāo)準(zhǔn)。
真空法氦質(zhì)譜檢漏
采用真空法檢漏時，需要利用輔助真空泵或檢漏儀對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室抽真空，采用氦罩或噴吹的方法在被檢產(chǎn)品外表面施氦氣，當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏孔時，氦氣就會通過漏孔進入被檢產(chǎn)品內(nèi)部，再進入氦質(zhì)譜檢漏儀，從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏量測量。筆者測算，在測試到數(shù)量級為10-9Pa?m3/s的微漏漏點時，清除時間約須1分鐘。按照施漏氣體方法的不同，又可以將真空法分為真空噴吹法和真空氦罩法。其中真空噴吹法采用噴槍的方式向被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣，可以實現(xiàn)漏孔的準(zhǔn)確定位; 真空氦罩法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來，在罩內(nèi)充滿一定濃度的氦氣，可以實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測量。
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檢漏儀使用中注意事項
檢漏儀在使用過程中需特別注意以下幾點：
①使用的電源電壓要在額定的電壓范圍之內(nèi)，電壓過低儀器啟動困難，且性能不穩(wěn)定，電壓過高會燒壞電源，嚴(yán)重時還會燒毀母板的電路板和分子泵，應(yīng)連接穩(wěn)壓電源(UPS)。
②儀器在運行過程中不能移動。渦輪分子泵處于高速運轉(zhuǎn)中，若搬動檢漏儀，容易使分子泵內(nèi)的葉片與轉(zhuǎn)子的筒體相碰撞。
③檢漏儀應(yīng)按照說明書的要求定期進行保養(yǎng)，保養(yǎng)的項目有更換機械泵油、更換過濾網(wǎng)、更換過濾器。
本文介紹了5 種檢漏儀常見故障的分析與處理方法，其中儀器內(nèi)部存在泄漏環(huán)節(jié)是一個易被忽視卻又易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，當(dāng)檢漏部位的復(fù)檢結(jié)果不一致時，就需檢測儀器內(nèi)部是否有漏。檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，定位難度大，本文采用切斷分子泵風(fēng)扇電源和使用小流量噴槍的方式，提高了密封部位定位的能力。正因為本底小，由某些原因引起本底的波動，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應(yīng)出來，靈敏度高。檢漏儀是檢漏工作的核心部件，在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格按照說明書的操作要求進行使用。文中以上出現(xiàn)的故障、現(xiàn)象的處理方式是本單位在多年使用過程中的一個總結(jié)和歸納。對檢漏工作者具有一定的參考價值。
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