




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(yùn)用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計(jì)或質(zhì)譜儀。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(yùn)動(dòng)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。正壓法的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要有QJ3089-1999《氦質(zhì)譜正壓檢漏方法》、QJ2862-1996《壓力容器焊縫氦質(zhì)譜吸槍罩盒檢漏試驗(yàn)方法》,主要應(yīng)用于大容積高壓密閉容器產(chǎn)品的檢漏,如高壓氦氣瓶、艙門檢漏儀等。
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(jì),如四極質(zhì)譜計(jì)、射頻質(zhì)譜計(jì)、飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。
專門設(shè)計(jì)的以氦氣作示蹤氣體進(jìn)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(diǎn)。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(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)(正離子)以速度v進(jìn)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(yùn)動(dòng)軌跡為圓,如圖1所示。當(dāng)磁場的磁通密度一定時(shí),不同質(zhì)荷比(m/e)的離子在磁場中都有相應(yīng)的運(yùn)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(yùn)動(dòng)后就會彼此分開。如果在離大運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí),如果用氦氣噴吹漏孔,氦氣便通過漏孔進(jìn)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(dá)到了檢漏的目的。氦質(zhì)譜檢漏法利用氦氣作為示蹤氣體可準(zhǔn)確定位,定量漏點(diǎn),替代傳統(tǒng)泡沫檢漏和壓差檢漏,目前已廣泛應(yīng)用于光無源器件的檢漏。
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。各國的設(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。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。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,再通過比對運(yùn)算,得出泄漏率
真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過程所需的真空,同時(shí)完成被檢件的抽空和氦氣的引入。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,但是會對質(zhì)譜管有污染。氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用已從科學(xué)院、大專院校、實(shí)驗(yàn)室及少數(shù)科研機(jī)構(gòu)走向工礦企業(yè),甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體企業(yè),可以說應(yīng)用領(lǐng)域極其寬廣。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,不會對系統(tǒng)有污染,因此被廣泛采用,已成為市場的主流的產(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,油泵工作會有油霧排出,污染工作環(huán)境,干泵沒有油霧排出對工作環(huán)境沒有影響。在半導(dǎo)體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。
氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展(四)
(1)制冷行業(yè)
冰箱、空調(diào)、汽車用空調(diào)、蒸發(fā)器、冷凝器、奪縮機(jī)、低溫儲槽。
(2)不銹鋼保溫器皿
真空保溫杯、瓶、鍋、飯盒等。
(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,解決密封問題。其中包括液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、避震系統(tǒng)、汽車輪轂。
有待于開拓的檢漏領(lǐng)域還很多,但由于思想觀念的束縛以及經(jīng)費(fèi)等諸多原因,在很多領(lǐng)域還一直沿用古老且較為落后的手段處理泄漏問題。產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率低。從某種意義上講,這種工作方式制約了生產(chǎn)力的發(fā)展。因此,對于真空專業(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)我國真空技術(shù)的發(fā)展而努力。校準(zhǔn)環(huán)境溫度為(23±5)℃,校準(zhǔn)過程中室溫變化不超過±1℃,環(huán)境相對濕度不大于80%。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的環(huán)境條件
氦質(zhì)譜檢漏儀是現(xiàn)在比較常用的儀器,今天科儀的小編就和大家來說一下,氦質(zhì)譜檢漏儀的使用環(huán)境條件有哪些,希望對您有所幫助!
校準(zhǔn)環(huán)境溫度為(23 ± 5) ℃ ,校準(zhǔn)過程中室溫變化不超過± 1℃ ,環(huán)境相對濕度不大于80% 。
校準(zhǔn)設(shè)備周圍應(yīng)無明顯的溫差、氣流和強(qiáng)電磁場等外部干擾。
環(huán)境溫度較好控制在23℃ 附近,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)漏孔的出廠標(biāo)稱漏率對應(yīng)的環(huán)境溫度一般為23℃ 。