電力鑄件氦檢漏設(shè)備常用解決方案「科儀創(chuàng)新真空」
2021-06-18
氦氣檢漏儀的工作原理是什么？
主要有離子源、分析器、收集放大器、冷陰極電離真空計(jì)組成，離子源是氣體電離，形成一束具有特定能量的離子，分析器是一個(gè)均勻的磁場(chǎng)空間，不同離子的質(zhì)荷比不同；正因?yàn)楸镜仔?，由某些原因引起本底的波?dòng)，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應(yīng)出來(lái)，靈敏度高。在磁場(chǎng)中就會(huì)按照不同軌道半徑運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行分離，再設(shè)計(jì)時(shí)只讓氦離子飛出分析器的縫隙；打在收集器上，收集放大器收集氦離子流并出入到電流放大器，通過(guò)測(cè)量離子流就可知漏率。
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氦質(zhì)譜檢漏用氦氣的選擇
氦氣是一種無(wú)色、無(wú)味的隋性氣體。相對(duì)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(diǎn)為4.214K，熔點(diǎn)為0.9K，三相點(diǎn)溫度為2.186K，三相點(diǎn)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(dòng)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。檢漏儀在使用過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生的一些故障或是現(xiàn)象，而影響檢漏工作的正常進(jìn)度，若對(duì)其置之不理還會(huì)危及檢漏儀的使用壽命。
國(guó)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(diǎn)≤43℃.
2、純氦分三級(jí)：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(jí)：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(diǎn)≤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(shí)，會(huì)對(duì)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(jiàn)圖2)，位于隔熱板的上方：①檢漏儀測(cè)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(yùn)輸過(guò)程中如遇到強(qiáng)烈震動(dòng)，此處容易造成密封膠開(kāi)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(shí)，有可能會(huì)存在密封失效的問(wèn)題。氦質(zhì)譜檢漏常見(jiàn)問(wèn)題氦質(zhì)譜檢漏儀是現(xiàn)在比較常用的檢測(cè)儀器，那么在使用過(guò)程中我們又遇到哪些問(wèn)題呢。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(jì)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(duì)各密封部位的氣密性進(jìn)行檢測(cè)，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(cè)時(shí)定位難度較大。經(jīng)摸索，在檢測(cè)時(shí)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(kāi)，避免風(fēng)扇將氦源吹散至各個(gè)密封環(huán)節(jié)，造成定位不準(zhǔn)確。②噴吹時(shí)，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。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。③儀器的反應(yīng)時(shí)間小于1 s，所以在一個(gè)部位噴吹的時(shí)間約3 s，再等待約3 s 后觀測(cè)信號(hào)有無(wú)變化。
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氦氣檢漏的基本功能（部分功能可選配）
1、對(duì)被檢工件充注高壓氮?dú)饣驂嚎s空氣進(jìn)行耐壓強(qiáng)度和大漏氣密性檢驗(yàn)；
2、對(duì)被檢工件抽真空；
3、對(duì)被檢工件充注氦氣；
4、真空箱法氦質(zhì)譜檢測(cè)，自動(dòng)判斷工件漏率合格與不合格；
5、回收并循環(huán)使用氦氣；
6、如果氦氣浪費(fèi)嚴(yán)重，可以將使用過(guò)程中濃度不合格的氦氣進(jìn)行提純
7、PLC控制，觸摸屏操作，自動(dòng)檢測(cè)。
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