用氦气作为氦质谱检漏气体的原因
选择示漏气体(示踪气体)的原则是:它在空气中及真空系统中的含量低;检漏仪对示漏气体的灵敏度高;它不会对人员、环境、被检件及检漏仪造成污染、伤害和安全隐患;价格低。
质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:
1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极1少(在空气中约含5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
2、氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
3、氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。
4、在氦两侧的是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。其基本工作原理是采集被检件中的气体样品并将其电离,根据不同种类气体离子质荷比不同的特点,利用磁偏转分离原理将其区分开来。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,定标找氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。
5、氦在被检件及真空系统中不易被吸附。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。
6.氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有易1爆危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。
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氦质谱检漏仪的应用拓展
氦质谱检漏仪的应用已从科学院、大专院校、实验室及少数科研机构走向工矿企业,甚至乡镇企业、个体企业,可以说应用领域极其宽广。
航空航天高科技工业
1)例如火箭发动机及姿态发动机,过去是打压刷肥皂水检漏,现在重新改进工艺用氦质谱检漏仪检漏,采用正压吸枪与氦罩法结合,使检漏灵敏度大大提高,从而保证了发动机质量。2)氧化锌避雷器,是根据电压高低要求,采用不同截面积、不同厚度和不同数量的氧化锌片,装在瓷套中,充入氮气后密封。火箭箭体的检漏采用正压吸枪、氦罩法、累集法等几种方法的结合。由于检漏技术的应用,提高了检漏灵敏度,弥补了吸入法检漏时仪器灵敏度低的不足。
2)KM6空间环模装置设备庞大,主真空室直径12m、高22m,另外有辅助真空室和载人舱等。氦质谱检漏仪氦质谱检漏仪(HeliumMassSpectrometerLeakDetector)为气体工业名词术语,用氦气或者氢气作示漏气体,以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪。容积3500m3,分系统多,结构复杂,各种接口焊缝相加有几千米长,采用氦质谱检漏仪负压检漏,每条焊缝由检漏盒密封,配以铺助抽气系统将盒内抽低真空后,充入一定压力氦气,关闭预抽阀,开启检漏阀。由于盒内氦浓度较高,相对检漏仪又有一定压力,因此有效提高了检漏灵敏度。
3)航天工业中,卫1星、各类阀门、电子元器件,传感器等等都在广泛应用氦质谱检漏仪及其检漏技术。
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检漏仪的优点
1、多种语言和计量单位选择,可选中文界面。
2、135o 电离偏转 (自然聚焦点)的全新质谱技术,金属密封结构。
3、新的电子线路及信号处理设计。
4、小可检漏率高、灵敏度覆盖范围可达12个量程。
5、快速清氦和快速响应。
6、测试口耐压高,可实现大漏检漏。
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真空箱氦检漏的特征和优点
1、高压氮气强度检测真空箱内进行,保护操作者安全
2、真空箱内氦气本底抑零,保证了检漏的准确性、。
3、检漏仪的自动校准功能以及自动校准程序,可随时校准检漏仪的灵敏度、准确度。
4、特殊设计的检测程序判断出具体的有漏工件,并通过灯光和液晶操作屏显示出来。
5、技术的密封接头,减少误判。
6、电气控制系统的连锁保护及声光报警功能,确保了系统的操作安全及可靠运行。
7、PLC控制,使系统运行清晰明了,实现了实时监测及控制。
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