氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)氦檢漏設(shè)備生產(chǎn)基地「科儀創(chuàng)新真空」
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(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(guò)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后，不同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)中彼此分開(kāi)，而相同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)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(huì)得到按照質(zhì)荷比大小依次分開(kāi)排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。氦質(zhì)譜檢漏法有優(yōu)點(diǎn)在于：氦是惰性氣體，對(duì)大氣無(wú)污染，使用安全。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。測(cè)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(mén)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(wú)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(chǎng)的分析器中，如果速度v的方向和磁場(chǎng)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(chǎng)的磁通密度一定時(shí)，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場(chǎng)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(chǎng)分析器中運(yùn)動(dòng)后就會(huì)彼此分開(kāi)。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(duì)應(yīng)的氦離子運(yùn)動(dòng)半徑位置的檔板上開(kāi)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(guò)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(cè)量?jī)x表指示出來(lái)。檢漏時(shí)，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過(guò)漏孔進(jìn)入檢漏儀的質(zhì)譜室中，使檢漏儀的測(cè)量?jī)x表立即靈敏地反應(yīng)出來(lái)，達(dá)到了檢漏的目的。測(cè)試方法，使用氦質(zhì)譜檢漏儀的正壓法，先將滅火器內(nèi)沖入氦氣，然后放在密閉腔體內(nèi)，腔體與氦質(zhì)譜檢漏儀相連，工作時(shí)先將腔體內(nèi)抽真空，到達(dá)一定的真空度后開(kāi)始檢漏，測(cè)試漏率在10-5mbar。
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氦質(zhì)譜檢漏用氦氣的選擇
氦氣是一種無(wú)色、無(wú)味的隋性氣體。相對(duì)分子質(zhì)量為4.003，分子直徑為2.18×10-10m，分子的質(zhì)量為3.65×10-27kg，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為0.1769kg/m3，臨界溫度為5.25K，臨界壓力為2.26×105Pa，1atm壓力下的沸點(diǎn)為4.214K，熔點(diǎn)為0.9K，三相點(diǎn)溫度為2.186K，三相點(diǎn)壓力為51.1×10-2Pa，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱導(dǎo)率為510.79J/(m·h·K)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的定壓比熱為5233J/(kg·K)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的動(dòng)力粘度系數(shù)為1.86×10-5Pa·s，1L液氦氣化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氦氣體積為700L。真空箱氦檢漏及回收系統(tǒng)在汽車空調(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)。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的瓶裝氦氣按純度高低分別為工業(yè)用氦、純氦、高純氦三種。
1、工業(yè)用氦：氦含量≥99%，露1點(diǎn)≤43℃.
2、純氦分三級(jí)：優(yōu)等品氦含量≥99.995%；一等品氦含量≥99.993%；合格品氦含量≥99.99%。
3、高純氦分為三級(jí)：優(yōu)等品氦含量≥99.9996%；一等品氦含量≥99.9993%；合格品氦含量≥99.999%。
氦氣在氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏中作為示蹤氣體使用，純度要求不高，一般選用工業(yè)用氦，即氦含量≥99%，露1點(diǎn)≤43℃。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的校準(zhǔn)方法
氦質(zhì)譜檢漏儀廣泛應(yīng)用于制冷行業(yè)、核工業(yè)、電子行業(yè)、真空行業(yè)、電力行業(yè)、航空航天等行業(yè)。根據(jù)其工作原理和技術(shù)性能指標(biāo)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)通過(guò)氦質(zhì)譜檢漏儀對(duì)其漏率校準(zhǔn)的方法。
氦質(zhì)譜檢漏儀原理:
氦質(zhì)譜檢漏儀是一種以氦氣作為示漏氣體專門(mén)用于檢漏的質(zhì)譜分析儀器。其基本工作原理是采集被檢件中的氣體樣品并將其電離，根據(jù)不
氦質(zhì)譜檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)和電氣部分等組成。
氦質(zhì)譜檢漏儀的內(nèi)部一般有標(biāo)準(zhǔn)漏孔，可將標(biāo)準(zhǔn)漏孔拆卸進(jìn)行校準(zhǔn)，如果不能單獨(dú)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)漏孔，就可考慮直接通過(guò)氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行漏率部分的校準(zhǔn)，本文主要討論這種情況下氦漏率的校準(zhǔn)方法。
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