氦質(zhì)譜檢漏常見問題

氦質(zhì)譜檢漏儀是現(xiàn)在比較常用的檢測儀器，那么在使用過程中我們又遇到哪些問題呢？今天科儀的小編就和大家來一起總結(jié)一下！

一、為什么用氦氣作為示蹤氣體？其他氣體可以嗎？（1）在空氣中含量低(只有5 ppm)，環(huán)境本底低

（2）惰性氣體不易1燃，不易1爆對環(huán)境沒有污染，不與其他物質(zhì)反應(yīng)，可以混合到任意濃度

（3）無毒，可以用在食品工業(yè)

（4）在質(zhì)譜儀譜圖中易于與其他物質(zhì)區(qū)分

（5）比空氣輕，運動速度快

（6）氣體分子很小，可以穿過微小的泄漏孔

（7）其它氣體也可以

二、噴氦檢漏的注意事項。

（1）被測系統(tǒng)應(yīng)盡量清潔，干燥，無油

（2）如果測量條件發(fā)生變化（溫度），需要重新對檢漏儀做內(nèi)部較準(zhǔn)

（3）氦氣比空氣輕，噴氦法檢漏應(yīng)注意方向

（4）盡量不要使用密封脂（油脂會大量吸附氦氣）

（5）不要向環(huán)境釋放大量氦氣

（6）真實的漏率信號應(yīng)當(dāng)是快速上升的信號，相對緩慢下降的信號

三、漏率（leak rate）

在已知漏泄處兩側(cè)壓差的情況下，單位時間內(nèi)流過漏泄處的給定溫度的干燥氣體量。

注：采用國際單位制時，漏率單位為：Pa?m3/s。

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氦質(zhì)譜檢漏用氦氣的選擇

氦氣是一種無色、無味的隋性氣體。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。相對分子質(zhì)量為4.003，分子直徑為2.18×10-10m，分子的質(zhì)量為3.65×10-27kg，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為0.1769kg/m3，臨界溫度為5.25K，臨界壓力為2.26×105Pa，1atm壓力下的沸點為4.214K，熔點為0.9K，三相點溫度為2.186K，三相點壓力為51.1×10-2Pa，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱導(dǎo)率為510.79J/(m·h·K)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的定壓比熱為5233J/(kg·K)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的動力粘度系數(shù)為1.86×10-5Pa·s，1L液氦氣化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氦氣體積為700L。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的瓶裝氦氣按純度高低分別為工業(yè)用氦、純氦、高純氦三種。

1、工業(yè)用氦：氦含量≥99%，露1點≤43℃.

2、純氦分三級：優(yōu)等品氦含量≥99.995%；一等品氦含量≥99.993%；合格品氦含量≥99.99%。

3、高純氦分為三級：優(yōu)等品氦含量≥99.9996%；一等品氦含量≥99.9993%；合格品氦含量≥99.999%。

氦氣在氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏中作為示蹤氣體使用，純度要求不高，一般選用工業(yè)用氦，即氦含量≥99%，露1點≤43℃。

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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(qiáng)烈震動，此處容易造成密封膠開裂。標(biāo)準(zhǔn)器采用滲氦型標(biāo)準(zhǔn)漏孔，漏率標(biāo)稱值在(10-6～10-10)Pa·m3/s，不確定度不大于10%。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。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(jìn)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。質(zhì)譜室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和機(jī)械泵之間，利用分子泵對不同氣體具有不同壓縮比的特點，氦氣逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室。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。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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氦氣檢漏

氦質(zhì)譜檢漏的檢測精度高，可達(dá)到1×10-7Pa·m3/s。容積3500m3，分系統(tǒng)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種接口焊縫相加有幾千米長，采用氦質(zhì)譜檢漏儀負(fù)壓檢漏，每條焊縫由檢漏盒密封，配以鋪助抽氣系統(tǒng)將盒內(nèi)抽低真空后，充入一定壓力氦氣，關(guān)閉預(yù)抽閥，開啟檢漏閥。電池氦檢前先將電池里的空氣抽掉，然后注入氦氣，用氦質(zhì)譜檢漏儀探測有沒有氦氣漏出，從而判斷電池的氣密性是否完好。電池氦檢一般為兩種方式：一種是在電池生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)，即在電池烘干注液之前進(jìn)行檢漏，電芯在真空箱內(nèi)充氦氣及檢測，此法可以檢測電池蓋板、蓋板焊接及電芯殼體等部位的氣密性是否達(dá)標(biāo)；另一種是在成品環(huán)節(jié)檢漏，電芯在箱外充氦，電芯注入電解液的同時將氦氣充入電芯內(nèi)部，然后將電池放入真空箱內(nèi)進(jìn)行檢漏。