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，運用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計或質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場中運動后，不同質(zhì)荷比的離子在場中彼此分開，而相同質(zhì)荷比的離子在場中匯聚在一起，如果在適當(dāng)位置安置接收1器接收所有這些離子，就會得到按照質(zhì)荷比大小依次分開排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。這樣，它們在分析器中的偏轉(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開，定標(biāo)找氦峰時，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對分析器制造精度的要求，易于加工。

用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計，如四極質(zhì)譜計、射頻質(zhì)譜計、飛行時間質(zhì)譜計、回旋質(zhì)譜計等都可以用于檢漏。

專門設(shè)計的以氦氣作示蹤氣體進行檢漏的質(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、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點。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)一個帶電質(zhì)點（正離子）以速度v進入均勻磁場的分析器中，如果速度v的方向和磁場H的方向相垂直，則它的運動軌跡為圓，如圖1所示。當(dāng)磁場的磁通密度一定時，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場中都有相應(yīng)的運輸半徑，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分析器中運動后就會彼此分開。如果在離大運動的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉，而在對應(yīng)的氦離子運動半徑位置的檔板上開一狹縫，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)放大器放大后由測量儀表指示出來。另外，逆擴散檢漏方式，實現(xiàn)了高壓強下檢漏，也為正壓吸槍檢漏提供了良好的條件。檢漏時，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過漏孔進入檢漏儀的質(zhì)譜室中，使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應(yīng)出來，達到了檢漏的目的。

氦質(zhì)譜檢漏儀在消防器材檢漏應(yīng)用二

消防器材鋼瓶檢漏方法

目前國內(nèi)制作鋼瓶的廠家很多采用水檢法，即將消防鋼瓶打上一定的壓力，大約 2 MPa，然后將整個鋼瓶放入水槽中，看有無氣泡冒出，但是使用此方法只能檢到漏孔比較大的情況，根據(jù)計算得出：氣泡直徑為?2.26mm 在每分鐘冒出一個氣泡的情況下漏率約為 1.0 x 10-4 mbar l/s，對于小漏的檢測比較難實現(xiàn)。隨著我國出口量的增加以及客戶對于安全意識的提高，消防鋼瓶的檢漏需要更高的要求，所以現(xiàn)在的廠家都引入氦質(zhì)譜檢漏儀 進行檢漏； 氦質(zhì)譜檢漏儀在鋼瓶生產(chǎn)廠家被廣泛應(yīng)用，正壓模式，其工作原理如下：氦氣充入被檢工件壓力只要 1.2 個大氣壓即可----吸槍對工件找漏點。通常在 正壓 模式下，檢漏儀報警值設(shè)定在 1.5 x 10-5 mbar.l/s，在實際測漏過程中，被檢工件的漏率大于此值就會形成漏點報警，小于此值就認(rèn)為該鋼瓶密封要求合格。環(huán)境溫度較好控制在23℃附近，因為標(biāo)準(zhǔn)漏孔的出廠標(biāo)稱漏率對應(yīng)的環(huán)境溫度一般為23℃。

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氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式有那些

氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種，一種為常規(guī)檢漏，另一種為逆擴散檢漏。

逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端，漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進入安裝在泵的進氣口端的質(zhì)譜管內(nèi)而被檢測。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質(zhì)量的氣體具有不同壓縮比（氣體在分子泵出氣口壓強與進氣口壓強之比）即利用不同氣體的逆擴散程度不同程度而設(shè)計的。離子檢測器的作用是手機質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過比對運算，得出泄漏率真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過程所需的真空，同時完成被檢件的抽空和氦氣的引入。

氦質(zhì)譜檢漏儀逆擴散原理

逆擴散方式檢漏允許被檢件內(nèi)壓強較高，氦質(zhì)譜檢漏儀可達1000Pa（一般常規(guī)檢漏儀為0.05Pa以下），適合檢大型容器或有大漏的器件，也適合吸槍檢漏。逆擴散方式還具有質(zhì)譜管不易受污染，燈絲壽命長等優(yōu)點。

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氦質(zhì)譜檢漏儀故障與處理

(1)內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)

當(dāng)檢漏儀內(nèi)部存在泄漏時，會對檢漏工作造成較大干擾，容易造成誤檢、誤判。 檢漏儀內(nèi)部主要的密封部位在檢漏儀的后側(cè)(見圖2)，位于隔熱板的上方：①檢漏儀測試口與閥門組塊的連接部位，密封方式采用膠灌密封，檢漏儀在運輸過程中如遇到強烈震動，此處容易造成密封膠開裂。②各電磁閥與閥門組件間的連接部位。密封方式采用氟橡膠圈或金屬墊片密封，橡膠圈的密封壽命有限，使用5 年以上時，有可能會存在密封失效的問題。③各零部件接口處的密封部位。當(dāng)磁場的磁通密度一定時，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場中都有相應(yīng)的運輸半徑，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分析器中運動后就會彼此分開。如放大器與質(zhì)譜室、離子源與質(zhì)譜室、分子泵與質(zhì)譜室、標(biāo)準(zhǔn)漏孔與閥門組件、真空計與閥門組件等接口間的金屬墊片密封或橡膠圈密封。

(2)定位方法

采用噴吹法對各密封部位的氣密性進行檢測，因檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，各密封結(jié)構(gòu)間的距離很近，檢測時定位難度較大。經(jīng)摸索，在檢測時采用以下技巧，可提高定位的能力：①查漏前，先將分子泵風(fēng)扇的電源斷開，避免風(fēng)扇將氦源吹散至各個密封環(huán)節(jié)，造成定位不準(zhǔn)確。②噴吹時，要嚴(yán)格控制氦源的流量，盡量采用噴槍咀流量小的噴槍，提高定位的能力。24×10-6，如果氦氣在環(huán)境中的含量超過標(biāo)準(zhǔn)，可以比較容易地探測到極微量的氦氣。③儀器的反應(yīng)時間小于1 s，所以在一個部位噴吹的時間約3 s，再等待約3 s 后觀測信號有無變化。

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