汽車高壓油軌氦測(cè)漏設(shè)備質(zhì)量放心可靠 科儀創(chuàng)新真空
2021-06-18
氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)
隨著科技的迅猛發(fā)展，氦質(zhì)譜檢儀及其應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展和究善。真空法的缺點(diǎn)是只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大氣壓差的漏率檢測(cè)，不能準(zhǔn)確反映帶壓被檢產(chǎn)品的真實(shí)泄漏狀態(tài)。各國(guó)的設(shè)備廠商相繼推出了多種類烈的氦質(zhì)譜檢涮儀，廣泛應(yīng)用丁航空航天，電力電子，汽車等各個(gè)行業(yè)，綜觀較新氦質(zhì)譜檢漏儀的性能特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，氦質(zhì)譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動(dòng)化、寬程、等先進(jìn)方向發(fā)展，這些特點(diǎn)很好地滿足了當(dāng)前檢漏應(yīng)用的需求，也極大的推動(dòng)了氮質(zhì)譜檢漏技術(shù)的不斷發(fā)展。氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀一般由質(zhì)譜管，真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其中質(zhì)譜管包括離子源，質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束，以一定能量注入質(zhì)分析器，
目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質(zhì)分析器的作用起將各類離子按其質(zhì)荷比的不同實(shí)現(xiàn)分離。
離子檢測(cè)器的作用是手機(jī)質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過(guò)比對(duì)運(yùn)算，得出泄漏率
真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過(guò)程所需的真空，同時(shí)完成被檢件的抽空和氦氣的引入。（3）其它據(jù)日本有關(guān)文章介紹，日本汽車制造業(yè)，已有30多種零部件在使用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏，解決密封問(wèn)題。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成組成。按照真空系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)，檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴(kuò)散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質(zhì)譜檢漏儀，該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通，由被檢件泄入的氮?dú)馐紫鹊竭_(dá)質(zhì)譜管被檢到，因而具有較高的靈敏度，但是會(huì)對(duì)質(zhì)譜管有污染。逆擴(kuò)散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比，被檢件只與低真空相通，因此只需將被檢工件抽至低真空就能進(jìn)行檢漏，氦氣是逆擴(kuò)散到質(zhì)譜管，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)有污染，因此被廣泛采用，已成為市場(chǎng)的主流的產(chǎn)品。
機(jī)械泵的工作方式不一樣，分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀，油泵工作會(huì)有油霧排出，污染工作環(huán)境，干泵沒有油霧排出對(duì)工作環(huán)境沒有影響。在半導(dǎo)體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的進(jìn)展
經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的努力，今天的氦質(zhì)譜檢漏儀已告別了四十年代初期的情形。
集中體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
（1）便攜式：近各國(guó)推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高，而且便于攜帶，給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。
（2）高壓強(qiáng)下檢漏：檢漏口壓強(qiáng)可高達(dá)數(shù)百帕左右，對(duì)檢測(cè)大系統(tǒng)和有大漏的工件很有益。
（3）自動(dòng)化程度高：自動(dòng)校準(zhǔn)氦峰，自動(dòng)調(diào)節(jié)零點(diǎn)，量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，可外接打印機(jī)。整機(jī)由微機(jī)控制，菜單的選擇功能，一個(gè)按鈕即可完成一次的全檢漏過(guò)程。
（4）全無(wú)油的干式檢漏：有些國(guó)家生產(chǎn)的檢漏儀，可采用干式泵，達(dá)到無(wú)油蒸氣的效果，為無(wú)油系統(tǒng)及芯片等半導(dǎo)體器件的檢漏，提供了有利條件。
（5）檢漏范圍寬：現(xiàn)今生產(chǎn)的四極檢漏儀，質(zhì)量范圍很寬，不僅可檢測(cè)氦氣，而且能檢測(cè)其它氣體。
分子泵排氣系統(tǒng)取代擴(kuò)散泵排氣系統(tǒng)，不僅解決了油蒸氣對(duì)質(zhì)譜室的污染問(wèn)題，而且對(duì)快速啟動(dòng)儀器和快速停機(jī)做出了很大貢獻(xiàn)。為適應(yīng)檢漏口壓強(qiáng)的變化和對(duì)靈敏度要求的不同，分子泵一般采用多級(jí)構(gòu)造和幾種不同的轉(zhuǎn)速。
例如：瑞士、日本采用改變分子泵轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到此目的，且提高檢漏靈敏度。
另外，逆擴(kuò)散檢漏方式，實(shí)現(xiàn)了高壓強(qiáng)下檢漏，也為正壓吸槍檢漏提供了良好的條件。
氦質(zhì)譜檢漏原理
氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是以無(wú)色、無(wú)味的惰性氣體氦氣為示蹤介質(zhì)、以磁質(zhì)譜分析儀為檢測(cè)儀器，用于檢漏的一種檢測(cè)技術(shù)，它的檢漏靈敏度可達(dá)10-14～10-15Pa?m3/s，可以準(zhǔn)確確定漏孔位置和漏率。氦質(zhì)譜檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)組件和電子學(xué)控制元件三大部分組成。質(zhì)譜室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和機(jī)械泵之間，利用分子泵對(duì)不同氣體具有不同壓縮比的特點(diǎn)，氦氣逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室。氦質(zhì)譜檢漏儀在鋼瓶生產(chǎn)廠家被廣泛應(yīng)用，正壓模式，其工作原理如下：氦氣充入被檢工件壓力只要1。檢漏儀在質(zhì)譜室中將氣體電離,這些離子在加速電場(chǎng)的作用下進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于不同荷質(zhì)比的離子具有不同的電磁學(xué)特性，偏轉(zhuǎn)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(shí)間到達(dá)收集板的氦離子對(duì)應(yīng)于一個(gè)電流信號(hào)，這個(gè)電流信號(hào)正比于進(jìn)入到達(dá)收集板氦離子的數(shù)量，電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后顯示在質(zhì)譜儀的顯示面板上，其大小反映了泄漏點(diǎn)的漏率，通過(guò)泄漏率大小來(lái)確定該位置泄漏程度的大小。
氦質(zhì)譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣,是因?yàn)楹饩哂幸韵聝?yōu)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(huán)境中的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，可以比較容易地探測(cè)到極微量的氦氣；
②氦分子小、質(zhì)量輕、易擴(kuò)散、易穿越漏孔、易于檢測(cè)也易于清除；
③氦離子荷質(zhì)比小，易于進(jìn)行質(zhì)譜分析；
④氦氣是惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)腐蝕和損傷任何設(shè)備；
⑤氦氣無(wú)毒，不凝結(jié)，極難容于水。
今天科儀創(chuàng)新小編和大家分享的是氦質(zhì)譜檢漏的工作原理，希望對(duì)您有所幫助！
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(cè)量原理，實(shí)現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測(cè)量。當(dāng)被檢件密封面上存在漏孔時(shí)，示漏氣體氦氣及其它成分的氣體均會(huì)從漏孔泄出，泄漏出來(lái)的氣體進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀后，由于氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇性識(shí)別能力，僅給出氣體中的氦氣分壓力信號(hào)值。在獲得氦氣信號(hào)值的基礎(chǔ)上，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對(duì)的方法就可以獲得漏孔對(duì)氦泄漏量。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(wú)毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)檢漏過(guò)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(cè)原理、優(yōu)缺點(diǎn)及檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。
真空法氦質(zhì)譜檢漏
采用真空法檢漏時(shí)，需要利用輔助真空泵或檢漏儀對(duì)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(shí)，氦氣就會(huì)通過(guò)漏孔進(jìn)入被檢產(chǎn)品內(nèi)部，再進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀，從而實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏量測(cè)量。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(shí)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(lái)，在罩內(nèi)充滿一定濃度的氦氣，可以實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測(cè)量。因此，對(duì)于真空專業(yè)技術(shù)人員，特別是從事真空設(shè)備的研制和生產(chǎn)氦質(zhì)譜檢漏儀的專業(yè)廠家，應(yīng)在氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用推廣上進(jìn)一步下功夫，為推動(dòng)我國(guó)真空技術(shù)的發(fā)展而努力。
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