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氦检工作原理

作者:Admin 日期:2023-03-23 点击:165
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氦检,全称为氦质谱检漏,其核心是用质谱分析法测定氦的分压,检漏时用氦气作为探索气体,当氦气通过漏孔进入检漏仪中后,使仪器内氦的分

压明显增加,从而指示了漏孔的存在,氦检由于检漏灵敏度高、反应快、适应性强,在真空产品的检漏中得到了广泛的应用。

应用氦质谱检漏仪进行检漏时,由于被检件的结构、大小及气密性要求不一样,所以被检件与检漏仪之间的连接方式、对被检件的施氦方法也不

同,这样就产生了各种具体的检漏方法。

1、 喷吹法,将被检件通过管道与氦质谱检漏仪相连,被检件内部抽成真空。检漏时,用与氦气源相通的喷枪在被检件外壁可疑漏气部位喷吹氦

气,如果该处有漏,氦气便通过漏孔进入检漏仪中而被检测出来。

2、 氦罩法和氦室法,将被检件某一部分用罩子盖住或将整个被检件放在一氦室中,往罩内或氦室中充入氦气,这就相当于用无数把喷枪在无数

个可疑点同时喷吹氦气。这不仅加快了检漏速度,同时由于提高了漏孔处的氦浓度,施氦时间可随意延长,因而检漏灵敏度有较大提高。不过氦

罩法和氦室法只能测出所罩部分的总漏率值,而不能确定漏孔的位置。

3 、真空室法,将被检件放在真空室中,真空室与检漏仪相连,被检件与氦气源相连。检漏时真空室内抽至一定真空度后,被检件内充入一定压

力的氦气或氦、空气混合气,如果被检件器壁上有漏孔,氦气便通过漏孔进入真空室,随机进入检漏仪中,并由仪器的输出仪表指示出漏率值。

这个方法适合对小容器进行漏率测试,如氦检真空检漏箱。

4 、吸氦法,被检容器内充入一定压力的氦气后,用经软管与检漏仪相连的特殊结构吸嘴在容器外壁逐点吻吸。当容器上存在漏孔时,氦气便通

过漏孔向外逸出,当吸嘴正对漏孔位置时,氦气随周围的空气一起被吸嘴吸入并送到检漏仪中,由检漏仪的输出仪表指示出来。吸氦法已广泛应

用于加压检漏中。质谱室靠吸嘴的限流作用与大气隔离的,因此吸嘴的流导很小,加上通过漏孔漏出的氦气迅速向周围空间扩散,因此吸嘴吸入

的只是漏孔漏出氦气中的一部分,所以检漏灵敏度较低。另外由于连接管比较长,管中流动状态一般呈分子流或过渡流,所以反应时间比较长。

5、 检漏盒法,将特制的能与被检表面很好吻合的检漏盒扣在被检件器壁的一侧,检漏盒与器壁之间用橡胶密封圈或真空泥密封。检漏盒通过软管

与检漏仪及辅助泵相连。检漏时,先用辅助泵将检漏盒抽空,然后关闭辅助泵阀,打开节流阀使检漏仪与检漏盒相通。在与检漏盒所扣部位有漏,

氦气便通过漏孔进入检漏盒及检漏仪中,由检漏仪的输出仪表指示出漏率值来。这个方法特别适用于不能抽气和加压的被检件,在大容器加工过程

中对拼板焊缝的检漏中常采用它。检漏盒与被检器壁间往往不能很好吻合,为了改善密封状况,可采用双层密封的检漏盒结构。由于两密封圈之间

的环形空间被抽空,对里面的密封圈来说,其漏率便可大大降低。

6 、逆流法,一般进行氦质谱检漏时,被检件接在仪器的高真空一侧,质谱室通过节流阀与被检件相连。为了保证质谱室的正常工作压力,不但要

求检漏仪主泵有一定抽速,而且对被检件的漏率和放气率也有一定的限制。对于那些漏气率大的被检件,常常因节流阀打不开而无法检漏。逆流检

漏法是将被检件接在检漏仪的低真空侧,扩散泵和涡轮分子泵对不同气体分子具有不同的压缩比,且压缩比随被抽气体分子量的减小而减小,像

氦这种分子量较小的气体,容易由主泵前级逆流到质谱室中去。  

 7 、累积法,常规真空法检漏时,由漏孔漏入检漏系统的氦,一部分被泵抽走,一部分在检漏系统各个截面上建立起氦分压,达到动态平衡。为

了提高质谱室中的氦分压,可以用一阀门将检漏仪与被检容器隔离,漏孔漏入的氦气先贮存在被检容器与阀门之间的体积中,累计体积中的氦分

随时间增加而直线上升。累积一段时间后,打开累积阀,累积起来的氦便迅速被抽入检漏仪中,使质谱室的氦分压急剧上升,从而得到较大的输

出指示,这就是累积法。     8 背压法,对既无法抽空又无法充气的一些封闭容器的无损检漏,一般采用背压法。背压法的操作有三个步骤:

     a加氦,将被检件置于高压的氦气气氛中浸泡数小时或数天,如果被检件上存在漏孔,氦气便通过漏孔进入被检件里,使被检件里的氦分压上升;

     b净化,从加压罩内取出被检件,用氮气或空气将被检件表面残留的氦气吹净,在这个过程中,会有部分氦气从被检件里通过漏孔流失;

     c检漏,把被检件放入真空容器中进行检漏。当被检件的漏孔过大时,用背压法检漏时可能出现误判,因为在净化等待时间内,被检件内的氦

气可能耗完,因此,背压法检漏后认为不漏的被检件还应该用其他粗检方法复检。

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