汽車(chē)空調(diào)蒸發(fā)器真空箱氦測(cè)漏系統(tǒng)多重優(yōu)惠「科儀創(chuàng)新真空」
2021-06-18
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。真空箱氦檢漏及回收系統(tǒng)在汽車(chē)空調(diào)的應(yīng)用一水檢和氦檢兩種檢漏方法的分析目前，水檢和氦檢兩種檢漏方法國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)兩器檢漏主要的方法，下面將分析兩種檢漏方法的優(yōu)缺點(diǎn)。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。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！
用氦氣作為氦質(zhì)譜檢漏氣體的原因
選擇示漏氣體(示蹤氣體）的原則是：它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低；檢漏儀對(duì)示漏氣體的靈敏度高；它不會(huì)對(duì)人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患；價(jià)格低。
質(zhì)譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體，主要原因如下：
1、氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極1少（在空氣中約含5.2ppm），在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。正因?yàn)楸镜仔?，由某些原因引起本底的波?dòng)，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應(yīng)出來(lái)，靈敏度高。
2、氦的質(zhì)量?。ㄏ鄬?duì)分子質(zhì)量為4），易于穿過(guò)漏孔。這樣，氦較除氫以外的其他氣體通過(guò)同一漏孔的漏率就大，容易發(fā)現(xiàn)，靈敏度高。
3、氦是惰性氣體，不與被檢件器壁起化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)污染被檢件，使用安全。
4、在氦兩側(cè)的是氫（質(zhì)荷比為2）和雙電荷原子碳（質(zhì)荷比為6），質(zhì)荷比都與氦相差較大。這樣，它們?cè)诜治銎髦械钠D(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開(kāi)，定標(biāo)找氦峰時(shí)，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對(duì)分析器制造精度的要求，易于加工。其工作原理是在高壓輸出中如遇雷擊，氧化鋅片電阻變小，大電流對(duì)地短路，輸電線路被保護(hù)。同時(shí)，分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過(guò)，提高了儀器靈敏度。
5、氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。
6.氫氣有些性能（如質(zhì)量小、易通過(guò)漏孔）比氦還好，然而由于氫一方面有易1爆危險(xiǎn)，另一方面在油擴(kuò)散泵中，由于油受熱裂解會(huì)產(chǎn)生大量的碳和氫，使氫本底極高且波動(dòng)大，以致靈敏度大大降低，所以很少采用。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)和工作原理
氦質(zhì)譜檢漏儀是180°磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計(jì)，其基本原理是根據(jù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同質(zhì)荷比的離子具有不同的偏轉(zhuǎn)半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)離子的分離。檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)及電氣控制部分組成。檢漏工作時(shí)先打開(kāi)抽空閥前級(jí)泵對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)真空度P1 優(yōu)于200 Pa 時(shí)，打開(kāi)入口閥1、2，關(guān)閉抽空閥，氦氣將逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室中被檢測(cè)出來(lái)，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 10 Pa·m3/s。前級(jí)泵繼續(xù)對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)P1降至20 Pa 時(shí)，入口閥2 關(guān)閉，入口閥3 打開(kāi)，分子泵的高抽速用于抽空試件，檢漏儀的反應(yīng)時(shí)間縮短，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 12 Pa·m3/s。校準(zhǔn)環(huán)境溫度為(23±5)℃，校準(zhǔn)過(guò)程中室溫變化不超過(guò)±1℃，環(huán)境相對(duì)濕度不大于80%。
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檢漏儀使用中注意事項(xiàng)
檢漏儀在使用過(guò)程中需特別注意以下幾點(diǎn)：
①使用的電源電壓要在額定的電壓范圍之內(nèi)，電壓過(guò)低儀器啟動(dòng)困難，且性能不穩(wěn)定，電壓過(guò)高會(huì)燒壞電源，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)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(yùn)行過(guò)程中不能移動(dòng)。渦輪分子泵處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，若搬動(dòng)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(shuō)明書(shū)的要求定期進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)的項(xiàng)目有更換機(jī)械泵油、更換過(guò)濾網(wǎng)、更換過(guò)濾器。
本文介紹了5 種檢漏儀常見(jiàn)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(gè)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(shí)，就需檢測(cè)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。檢漏儀是檢漏工作的核心部件，在使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)的操作要求進(jìn)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(guò)程中的一個(gè)總結(jié)和歸納。氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展一航空航天高科技工業(yè)1）例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及姿態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)，過(guò)去是打壓刷肥皂水檢漏，現(xiàn)在重新改進(jìn)工藝用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏，采用正壓吸槍與氦罩法結(jié)合，使檢漏靈敏度大大提高，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。對(duì)檢漏工作者具有一定的參考價(jià)值。
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