汽車氦測漏設(shè)備常用解決方案「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)是以無色、無味的惰性氣體氦氣為示蹤介質(zhì)、以磁質(zhì)譜分析儀為檢測儀器，用于檢漏的一種檢測技術(shù)，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。儀器對其示漏氣體氦氣有響應(yīng)信號，而對其他氣體沒有響應(yīng)，從而檢漏。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。檢漏儀在質(zhì)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(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，單位時間到達收集板的氦離子對應(yīng)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(shù)量，電流信號經(jīng)過放大后顯示在質(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(zhì)譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣,是因為氦氣具有以下優(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)境中的含量超過標(biāo)準，可以比較容易地探測到極微量的氦氣；
②氦分子小、質(zhì)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(zhì)比小，易于進行質(zhì)譜分析；
④氦氣是惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會腐蝕和損傷任何設(shè)備；
⑤氦氣無毒，不凝結(jié)，極難容于水。
今天科儀小編和大家分享的是氦質(zhì)譜檢漏的工作原理，希望對您有所幫助！
氦質(zhì)譜檢漏儀的校準方法
(1) 漏率校準① 校準系統(tǒng)的組成
校準系統(tǒng)由標(biāo)準漏孔、截止閥及需校準的氦質(zhì)譜檢漏儀組成。
②示值誤差
通電預(yù)熱，待氦質(zhì)譜檢漏儀啟動完成后，采用標(biāo)準漏孔對氦質(zhì)譜檢漏儀進行校準，將一經(jīng)過校準的標(biāo)準漏孔接入氦質(zhì)譜檢漏儀系統(tǒng)，運行氦質(zhì)譜檢漏儀，待漏率示值穩(wěn)定后，可以讀出標(biāo)準漏孔漏率的氦質(zhì)譜檢漏儀示值，同一標(biāo)準漏孔測量三次，計算氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值，從而得到標(biāo)準漏孔漏率與氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值的示值誤差。在示值誤差測量中，每一標(biāo)準漏孔用氦質(zhì)譜檢漏儀重復(fù)測量三次，可用公式(2)計算氦質(zhì)譜檢漏儀在該漏率下的重復(fù)性。結(jié)束后，將其他量級的標(biāo)準漏孔依次按此方法接入氦質(zhì)譜檢漏儀系統(tǒng)進行測試，得到氦質(zhì)譜檢漏儀在每一量級下漏率的示值誤差。
如果測試結(jié)果有較大編差，可以考慮氦質(zhì)譜檢漏儀的自校功能，待完成后，再用標(biāo)準漏孔進行測試。
③ 重復(fù)性
測量重復(fù)性是用實驗標(biāo)準偏差表征的，本校準方法采用極差法來表征重復(fù)性。在示值誤差測量中，每一標(biāo)準漏孔用氦質(zhì)譜檢漏儀重復(fù)測量三次，可用公式(2)計算氦質(zhì)譜檢漏儀在該漏率下的重復(fù)性。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的原理
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器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機械泵、電磁閥和真空計組成。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)荷比的不同實現(xiàn)分離。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式有那些
氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種，一種為常規(guī)檢漏，另一種為逆擴散檢漏。
逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端，漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進入安裝在泵的進氣口端的質(zhì)譜管內(nèi)而被檢測。（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，不僅可檢測氦氣，而且能檢測其它氣體。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質(zhì)量的氣體具有不同壓縮比（氣體在分子泵出氣口壓強與進氣口壓強之比）即利用不同氣體的逆擴散程度不同程度而設(shè)計的。
氦質(zhì)譜檢漏儀逆擴散原理
逆擴散方式檢漏允許被檢件內(nèi)壓強較高，氦質(zhì)譜檢漏儀可達1000Pa（一般常規(guī)檢漏儀為0.05Pa以下），適合檢大型容器或有大漏的器件，也適合吸槍檢漏。逆擴散方式還具有質(zhì)譜管不易受污染，燈絲壽命長等優(yōu)點。
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