




氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)
隨著科技的迅猛發(fā)展,氦質(zhì)譜檢儀及其應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展和究善。各國(guó)的設(shè)備廠(chǎng)商相繼推出了多種類(lèi)烈的氦質(zhì)譜檢涮儀,廣泛應(yīng)用丁航空航天,電力電子,汽車(chē)等各個(gè)行業(yè),綜觀(guān)較新氦質(zhì)譜檢漏儀的性能特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),氦質(zhì)譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動(dòng)化、寬程、等先進(jìn)方向發(fā)展,這些特點(diǎn)很好地滿(mǎn)足了當(dāng)前檢漏應(yīng)用的需求,也極大的推動(dòng)了氮質(zhì)譜檢漏技術(shù)的不斷發(fā)展。氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀一般由質(zhì)譜管,真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其次由于熱管都是安裝在設(shè)備內(nèi)部,如果發(fā)生泄漏,里面封裝的液體就會(huì)流出,嚴(yán)重污染和影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以熱管生產(chǎn)企業(yè),都會(huì)采用氦質(zhì)譜檢漏儀對(duì)熱管進(jìn)行檢漏。其中質(zhì)譜管包括離子源,質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束,以一定能量注入質(zhì)分析器,
目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質(zhì)分析器的作用起將各類(lèi)離子按其質(zhì)荷比的不同實(shí)現(xiàn)分離。
離子檢測(cè)器的作用是手機(jī)質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大,再通過(guò)比對(duì)運(yùn)算,得出泄漏率
真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過(guò)程所需的真空,同時(shí)完成被檢件的抽空和氦氣的引入。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成組成。按照真空系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu),檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴(kuò)散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質(zhì)譜檢漏儀,該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通,由被檢件泄入的氮?dú)馐紫鹊竭_(dá)質(zhì)譜管被檢到,因而具有較高的靈敏度,但是會(huì)對(duì)質(zhì)譜管有污染。耐壓測(cè)試要求:一般兩器在執(zhí)行氦檢漏之前會(huì)充注一定壓力(一般不超過(guò)3。逆擴(kuò)散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比,被檢件只與低真空相通,因此只需將被檢工件抽至低真空就能進(jìn)行檢漏,氦氣是逆擴(kuò)散到質(zhì)譜管,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)有污染,因此被廣泛采用,已成為市場(chǎng)的主流的產(chǎn)品。
機(jī)械泵的工作方式不一樣,分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀,油泵工作會(huì)有油霧排出,污染工作環(huán)境,干泵沒(méi)有油霧排出對(duì)工作環(huán)境沒(méi)有影響。在半導(dǎo)體潔凈車(chē)間都是使用干泵檢漏儀。


氦質(zhì)譜檢漏原理
氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是以無(wú)色、無(wú)味的惰性氣體氦氣為示蹤介質(zhì)、以磁質(zhì)譜分析儀為檢測(cè)儀器,用于檢漏的一種檢測(cè)技術(shù),它的檢漏靈敏度可達(dá)10-14~10-15Pa?m3/s,可以準(zhǔn)確確定漏孔位置和漏率。氦質(zhì)譜檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)組件和電子學(xué)控制元件三大部分組成。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(duì)不同氣體具有不同壓縮比的特點(diǎn),氦氣逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室。集中體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)便攜式:近各國(guó)推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高,而且便于攜帶,給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。檢漏儀在質(zhì)譜室中將氣體電離,這些離子在加速電場(chǎng)的作用下進(jìn)入磁場(chǎng),在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于不同荷質(zhì)比的離子具有不同的電磁學(xué)特性,偏轉(zhuǎn)半徑各不相同,在擋板的作用下,氦檢漏儀的收集板只允許帶正電的氦離子被接收到,單位時(shí)間到達(dá)收集板的氦離子對(duì)應(yīng)于一個(gè)電流信號(hào),這個(gè)電流信號(hào)正比于進(jìn)入到達(dá)收集板氦離子的數(shù)量,電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后顯示在質(zhì)譜儀的顯示面板上,其大小反映了泄漏點(diǎn)的漏率,通過(guò)泄漏率大小來(lái)確定該位置泄漏程度的大小。
氦質(zhì)譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣,是因?yàn)楹饩哂幸韵聝?yōu)良特性:
①氦氣在空氣中的含量少,體積含量為5.24×10-6,如果氦氣在環(huán)境中的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),可以比較容易地探測(cè)到極微量的氦氣;
②氦分子小、質(zhì)量輕、易擴(kuò)散、易穿越漏孔、易于檢測(cè)也易于清除;
③氦離子荷質(zhì)比小,易于進(jìn)行質(zhì)譜分析;
④氦氣是惰性氣體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)腐蝕和損傷任何設(shè)備;
⑤氦氣無(wú)毒,不凝結(jié),極難容于水。
今天科儀創(chuàng)新小編和大家分享的是氦質(zhì)譜檢漏的工作原理,希望對(duì)您有所幫助!
氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展
氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用已從科學(xué)院、大專(zhuān)院校、實(shí)驗(yàn)室及少數(shù)科研機(jī)構(gòu)走向工礦企業(yè),甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體企業(yè),可以說(shuō)應(yīng)用領(lǐng)域極其寬廣。
航空航天高科技工業(yè)
1)例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及姿態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī),過(guò)去是打壓刷肥皂水檢漏,現(xiàn)在重新改進(jìn)工藝用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏,采用正壓吸槍與氦罩法結(jié)合,使檢漏靈敏度大大提高,從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量?;鸺w的檢漏采用正壓吸槍、氦罩法、累集法等幾種方法的結(jié)合。由于檢漏技術(shù)的應(yīng)用,提高了檢漏靈敏度,彌補(bǔ)了吸入法檢漏時(shí)儀器靈敏度低的不足。分子泵排氣系統(tǒng)取代擴(kuò)散泵排氣系統(tǒng),不僅解決了油蒸氣對(duì)質(zhì)譜室的污染問(wèn)題,而且對(duì)快速啟動(dòng)儀器和快速停機(jī)做出了很大貢獻(xiàn)。
2)KM6空間環(huán)模裝置設(shè)備龐大,主真空室直徑12m、高22m,另外有輔助真空室和載人艙等。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(zhǎng),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(kāi)啟檢漏閥。由于盒內(nèi)氦濃度較高,相對(duì)檢漏儀又有一定壓力,因此有效提高了檢漏靈敏度。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束,以一定能量注入質(zhì)分析器,目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。
3)航天工業(yè)中,衛(wèi)1星、各類(lèi)閥門(mén)、電子元器件,傳感器等等都在廣泛應(yīng)用氦質(zhì)譜檢漏儀及其檢漏技術(shù)。
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