氦气检漏仪

氦气检漏仪是氦质谱检漏仪((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗称，运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其核心部件质谱室，使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后，不同质荷比的离子在场中彼此分开，而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起，如果在适当位置安置接收1器接收所有这些离子，就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图，这就是质谱。真空法的检测标准主要有QJ3123-2000《氦质谱真空检漏方法》、GB/T15823-2009《氦泄漏检验》，主要应用于真空密封性能要求，但不带压工作的产品，如空间活动部件、液氢槽车、环境模拟设备等。

用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计，如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、回旋质谱计等都可以用于检漏。

专门设计的以氦气作示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。这种仪器除灵敏度高外，还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应速度快等优点。氦质谱检漏仪中用得较多的是90°和180°的磁偏转型质谱仪。

众所周知，当一个带电质点（正离子）以速度v进入均匀磁场的分析器中，如果速度v的方向和磁场H的方向相垂直，则它的运动轨迹为圆，如图1所示。当磁场的磁通密度一定时，不同质荷比（m/e）的离子在磁场中都有相应的运输半径，也就是都有相应的圆轨迹，这样，不同质荷比的带电粒子在磁场分析器中运动后就会彼此分开。如果在离大运动的路径中安置一块档板将其他离子档掉，而在对应的氦离子运动半径位置的档板上开一狭缝，狭缝后安置离子接收极，这样的只有氦离子才能通过狭缝而被接收极接收形成氦离子流，并经放大器放大后由测量仪表指示出来。检漏时，如果用氦气喷吹漏孔，氦气便通过漏孔进入检漏仪的质谱室中，使检漏仪的测量仪表立即灵敏地反应出来，达到了检漏的目的。79J/(m·h·K)，在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K)，在标准状态下的动力粘度系数为1。

氦质谱检漏仪的进展

经过近半个世纪的努力，今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。

集中体现在如下几个方面：

（1）便携式：近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高，而且便于携带，给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。

（2）高压强下检漏：检漏口压强可高达数百帕左右，对检测大系统和有大漏的工件很有益。

（3）自动化程度高：自动校准氦峰，自动调节零点，量程自动转换，自动数据处理，可外接打印机。整机由微机控制，菜单的选择功能，一个按钮即可完成一次的全检漏过程。

（4）全无油的干式检漏：有些国家生产的检漏仪，可采用干式泵，达到无油蒸气的效果，为无油系统及芯片等半导体器件的检漏，提供了有利条件。

（5）检漏范围宽：现今生产的四极检漏仪，质量范围很宽，不仅可检测氦气，而且能检测其它气体。

分子泵排气系统取代扩散泵排气系统，不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题，而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同，分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。

例如：瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的，且提高检漏灵敏度。

另外，逆扩散检漏方式，实现了高压强下检漏，也为正压吸枪检漏提供了良好的条件。

真空箱氦检漏及回收系统在汽车空调的应用二

汽车空调两器检测要求

1.1 空调两器实际工况  

1.空调两器工作介质：氟利昂或者碳氢化合物作为制冷剂工作于汽车空调内部，目前比较流行使用R134a作为汽车空调的制冷剂。

2.压力范围：不同规格的空调两器工作范围在2.0~3.5MPa之间，正常工作压力在0.8~2.0MPa之间。注：特殊情况除外。  

3.气密性要求：对于两器产品，充注一定压力R134a制冷剂，泄露量小于2克/年。

4. 耐压要求：对产品加压到实验压力，保压一段时间，降到常压，经检查无泄漏和异常变形。

1.2 空调两器氦检漏基本要求

1.耐压测试要求：一般两器在执行氦检漏之前会充注一定压力（一般不超过3.5MPa）的高纯氮气或者干燥的压缩空气，对工件作耐压测试，如果不出现明显变形及大漏，再执行氦检测工艺。

2.氦检测精度要求：由于不同生产企业对产品的检测要求不尽相同，但一般都会遵循行业标准，或比行业标准要求稍高。通常“两器”检测标准不会超过1克/年。

3.检测节拍要求：据调查一般的两器生产厂家年产量都会在十万只以上，要实现所有产品全部使用氦检测，就要求氦检测节拍越快越好。中科科美生产的氦检系统，针对冷凝器检漏节拍在40秒/件，针对蒸发器检漏可达20秒每件；

4.氦气回收要求：氦检漏系统使用氦气作为示踪气体，由于氦气比较贵重，如果直接排放，必然导致检测成本的大幅增加。因此，一般厂家都会要求氦气可回收，即循环利用。氦检系统，氦气回收率可达95%以上。

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氦气检漏的主要技术性能

1.真空箱尺寸根据电芯尺寸确定;

2.一般为三箱联动系统，生产节拍可满足单台6PPM—12PPM；

3.开门方式，可根据用户生产工艺要求来设计，一般为平开门式、滑台合箱式；

4.上下料采用机械手或机器人，正常生产时设备无需人工操作；

5.系统配置二维码扫描装置，可将每个电芯的检测数据对应存储；

6.具有清氦功能

7.具有氦气回收功能（此功能可选）

8.自动判断，并对应放置（即不合格品放于不合格线，合格品放于合格线）

9.可通过触摸屏设置不同等级密码，更改设备参数；

10.人机交互界面，触摸屏实时反映运行状态和测试数据；

11.故障统计功能

12.系统采用配置和标准化设计制作，确保运行稳定，性能可靠。

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