1、氦質(zhì)譜檢漏儀工作原理 圖1是一個典型質(zhì)譜室的剖面圖,燈絲電離出來的電子經(jīng)加速進(jìn)入電離室,在電離室內(nèi)與殘余氣體分子和經(jīng)被檢件漏孔進(jìn)入電離室的氦氣相互碰撞,使氦分子發(fā)生電離,He →He++e 。
氦質(zhì)譜檢漏儀原理是基于氦氣作為示蹤氣體,利用質(zhì)譜分析技術(shù)來檢測和定位泄漏點(diǎn)。首先,氦氣因其獨(dú)特的性質(zhì)在檢漏技術(shù)中占據(jù)重要地位。氦氣是一種稀有氣體,在空氣中的含量極低,且具有很小的原子半徑和極高的擴(kuò)散速度。這些特性使得氦氣極易通過微小的泄漏點(diǎn),因此成為理想的示蹤氣體。
其基本原理利用電離后的氦離子在磁場中形成不同半徑的軌跡,通過調(diào)整加速電壓,可以區(qū)分不同質(zhì)量的離子。具體操作方法包括噴吹法、吸槍法、氦罩法、背壓法、吸槍累積法和真空箱測試法,每種方法都有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),如噴吹法的高靈敏度和吸槍法的簡便操作。噴吹法:在真空狀態(tài)下,通過氦氣掃描定位泄漏點(diǎn)。
氦檢測原理是指全稱為氦質(zhì)譜檢漏,其核心是用質(zhì)譜分析法測定氦的分壓,檢漏時(shí)用氦氣作為探索氣體,當(dāng)氦氣通過漏孔進(jìn)入檢漏儀中后,使儀器內(nèi)氦的分壓明顯增加,從而指示了漏孔的存在,氦檢由于檢漏靈敏度高、反應(yīng)快、適應(yīng)性強(qiáng),在真空產(chǎn)品的檢漏中得到了廣泛的應(yīng)用。
氦質(zhì)譜檢漏儀的核心原理基于高真空系統(tǒng)和質(zhì)譜室,外部氣體進(jìn)入檢漏儀的質(zhì)譜室后,通過離子源電離生成離子,加速后的離子在磁場中偏轉(zhuǎn),不同離子的荷質(zhì)比導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)半徑不同,僅讓氦氣離子通過并到達(dá)收集極。通過分析收集極的離子流信號,可直接測量泄漏率。
氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦質(zhì)譜檢漏儀的氦分壓測量原理,測量被試件的氦泄漏量。當(dāng)被測零件密封表面存在泄漏時(shí),泄漏的氦氣和其他氣體將從泄漏處排出。泄漏氣體進(jìn)入氦質(zhì)譜儀泄漏檢測器后,僅顯示氣體中的氦分壓信號值,通過此信號可獲得氦氣從泄漏孔的泄漏量。
在實(shí)際檢測過程中,首先會對被檢測對象進(jìn)行氦氣充注。隨后,利用氦質(zhì)譜檢漏儀等設(shè)備,對被檢測對象表面進(jìn)行掃描。當(dāng)氦氣從泄漏點(diǎn)逃逸時(shí),會被檢漏儀器捕捉到。通過儀器顯示的信號變化,可以判斷泄漏的大小和位置。通過這種方式,不僅可以快速發(fā)現(xiàn)泄漏,還可以對泄漏程度進(jìn)行量化,為后續(xù)的維修工作提供依據(jù)。
1、氦質(zhì)譜檢漏儀實(shí)際上是一個專用于檢測氦氣含量的儀器,通過測量氦氣濃度來判斷是否有泄漏。檢測氦氣使用的質(zhì)譜儀專門屏蔽了其他質(zhì)量數(shù)的氣體,確保僅檢測氦氣。質(zhì)譜儀在正常工作時(shí)需要真空環(huán)境,至少要達(dá)到10-3 mbar以下,以實(shí)現(xiàn)分子流狀態(tài),確保穩(wěn)定運(yùn)行。因此,檢漏儀還包括高真空系統(tǒng)。
1、目前,人類所發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素一共有109種,像我們十分熟悉的氫氧氮、銅鐵錫、碳硅硫等等都是。在這109種元素中,絕大多數(shù)都是在地球上的田野、礦山或?qū)嶒?yàn)室中發(fā)現(xiàn)的。但是,只有“氦”這一種元素,是首先在太陽上找到的,因此氦獲得了“太陽元素”的美稱。
2、氦有兩種天然同位素:氦氦4,自然界中存在的氦基本上是氦4。相對原子質(zhì)量為003。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面,發(fā)現(xiàn)一條新的黃色譜線,并認(rèn)為是屬于太陽上的某個未知元素,故名氦。氦在空氣中的含量為0.0005%。
3、氦(Helium)原子的核分子式通常用He來表示。氦原子是一種惰性氣體元素,它的原子核由兩個質(zhì)子和兩個中子組成,電子排布式為1s2。由于氦原子的核內(nèi)沒有中子,所以氦原子的同位素較少。
4、氦的相對原子質(zhì)量為003。氦有兩種天然同位素:氦-氦-4,自然界中存在的氦基本上是氦-4。氦的原子量002602(氦-4),元素符號He,原子序數(shù)2,為稀有氣體的一種。
5、如HON2?;瘜W(xué)式表示一種化學(xué)物質(zhì),化學(xué)符號只是一種元素的表示方法。氦氣的化學(xué)式為He,相對分子質(zhì)量為003,在室溫和大氣壓力下,氦是無色、無味的氣體。它在干空氣中的體積含量為24×10-6。是人類發(fā)現(xiàn)臨界溫度最低的物質(zhì)。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。氦氣是一種稀有氣體。
1、氦質(zhì)譜檢漏儀(Helium Mass SpectrometerLeakDetector)為氣體工業(yè)名詞術(shù)語,用氦氣或者氫氣作示漏氣體,以氣體分析儀檢測氦氣而進(jìn)行檢漏的質(zhì)譜儀。氦氣的本底噪聲低,分子量及粘滯系數(shù)小,因而易通過漏孔并易擴(kuò)散;另外,氦系惰性氣體,不腐蝕設(shè)備,故常用氦作示漏氣體。
2、氦質(zhì)譜檢漏儀原理及應(yīng)用方法概覽氦質(zhì)譜檢漏儀,憑借其惰性氣體氦的特性,如無污染、安全、低粘度,已成為真空檢漏領(lǐng)域中靈敏度最高、應(yīng)用廣泛的儀器。它由離子源、分析器等構(gòu)成,工作原理基于不同質(zhì)量離子在磁場中的偏轉(zhuǎn),通過質(zhì)荷比的差異進(jìn)行檢測。
3、氦質(zhì)譜檢漏儀主要用于檢測設(shè)備的氣密性,適用于真空設(shè)備、電子元器件等領(lǐng)域的檢漏工作。市場上有兩家公司較為知名,分別是中科科儀和安徽皖儀。中科科儀提供的國產(chǎn)配置相對較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,而安徽皖儀則以進(jìn)口配置著稱,價(jià)格相對較高。對于企業(yè)而言,可以根據(jù)自身的資金情況來選擇不同的配置。
4、氦質(zhì)譜檢漏儀具備卓越的靈敏度,其最小可檢漏率為5×10-12Pa·m3/s,能夠精準(zhǔn)檢測極其微小的泄漏。在漏率顯示范圍方面,該儀器覆蓋廣泛,從1×10-3Pa·m3/s到1×10-12Pa·m3/s,滿足不同應(yīng)用場景的需求。儀器啟動時(shí)間不超過5分鐘,快速響應(yīng),確保高效工作。
5、氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦質(zhì)譜檢漏儀的氦分壓測量原理,測量被試件的氦泄漏量。當(dāng)被測零件密封表面存在泄漏時(shí),泄漏的氦氣和其他氣體將從泄漏處排出。泄漏氣體進(jìn)入氦質(zhì)譜儀泄漏檢測器后,僅顯示氣體中的氦分壓信號值,通過此信號可獲得氦氣從泄漏孔的泄漏量。
6、氦質(zhì)譜檢漏儀原理是基于氦氣作為示蹤氣體,利用質(zhì)譜分析技術(shù)來檢測和定位泄漏點(diǎn)。首先,氦氣因其獨(dú)特的性質(zhì)在檢漏技術(shù)中占據(jù)重要地位。氦氣是一種稀有氣體,在空氣中的含量極低,且具有很小的原子半徑和極高的擴(kuò)散速度。這些特性使得氦氣極易通過微小的泄漏點(diǎn),因此成為理想的示蹤氣體。
1、真空質(zhì)譜法的泄漏檢測:真空法檢測泄漏時(shí),需使用輔助真空泵或泄漏檢測器對測試產(chǎn)品的內(nèi)部密封室進(jìn)行真空處理,然后通過氦帽或噴霧法將氦氣施加到測試產(chǎn)品的外表面。若被測產(chǎn)品表面有泄漏孔,則氦氣通過泄漏孔進(jìn)入被測產(chǎn)品,進(jìn)入氦質(zhì)譜儀檢漏儀實(shí)現(xiàn)泄漏測量。真空法檢測過程可分真空注入法和真空氦帽法。
2、噴氦法、吸氦法是氦質(zhì)譜檢漏儀在電阻爐檢漏中最常用的兩種方法。
3、氦質(zhì)譜檢漏基本方法包括噴氦法和吸槍法。噴氦法通常用于真空設(shè)備,通過啟動檢漏儀并連接至待檢工件,對內(nèi)部抽真空,從外部噴入氦氣,利用漏點(diǎn)泄漏的氦氣被檢測出來。而吸槍法適用于在正壓下的腔體或管路檢漏,向工件內(nèi)部打入氦氣,使用吸槍在工件表面檢測,漏出的氦氣通過吸槍被檢測儀抽走。
4、噴吹法:在真空狀態(tài)下,通過氦氣掃描定位泄漏點(diǎn)。吸槍法:在非真空環(huán)境下檢測,適合局部泄漏檢測。氦罩法:自動化程度高,適合大規(guī)模生產(chǎn)檢測。背壓法:專為密封部件檢測設(shè)計(jì),重復(fù)性高。吸槍累積法:常壓下測量總漏率。真空箱測試法:生產(chǎn)線環(huán)境的理想選擇,靈敏度高且易于集成。
5、利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏的方法很多,而檢漏中所遇到的被檢件的結(jié)構(gòu)、大小、要求也是各式各樣的,因此應(yīng)根據(jù)這些特定的條件選擇合適的檢漏方法。噴吹法 檢漏系統(tǒng)如圖所示。圖中的輔助泵是用來對被檢容器進(jìn)行預(yù)抽并當(dāng)被檢容器存在大漏時(shí)用來維持檢漏儀的工作壓力的。
6、氦氣分子小,能偵測微小漏點(diǎn)。用于氣體管路檢測,包括高純氦氣、氫氣管道,常采用正壓法檢測。檢測方法:在無橫風(fēng)條件下,密封管道留一個檢漏口,抽真空后充入0.1Mpa壓力的氦氮混合氣體(比例1:10),靜置30分鐘后,用吸槍連接氦檢儀對可疑漏點(diǎn)進(jìn)行吸氦檢測。
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