氦质谱检漏仪的检漏方法
常用的几种氦质谱检漏方法(1)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
常用的几种氦质谱检漏方法(1)
氦质谱检漏方法比较多,根据被检件的测量目的可以分为两种类型,一种是漏点型,另一种是漏率型;在实际检验过程中要根据检验的目的选用最合理的方法, 要以被检器件的具体情况而定,灵活运用各种检漏方法。
1、测定漏点型氦质谱检漏方法确定漏点型既是确定要检部件的具体漏点或漏孔的位置,在大部件或大型部件中较为常见,如卫星、导弹弹体、弹头、输气管道、气罐、油罐、锅炉等。
1.1、喷氦法氦质谱检漏方法这是最常用的一种方法,通常用于检测体积相对较小的部件,将被检器件和仪器连通,在抽好真空后,在被检器件可能存在漏孔的地方(如密封接头,焊缝等) 用喷枪喷氦,如图4 所示,假如被检器件某处有漏孔,当氦喷到漏孔上时,氦气立即会被吸入到真空系统,从而扩散到质谱室中,氦质谱检漏仪的输出就会立即有响应,使用这种方法应注意:氦气是较轻的惰性气体,在喷出后会自动上升,为了准确的在漏孔位置喷氦,喷氦时应自上而下,由近至远(相对检漏仪位置) ,这是因为在喷下方时氦气有可能被上方漏孔吸入,就很难确定漏孔的位置; 再者漏孔离质谱室的距离检漏仪反应时间也不同,因此喷氦应先从靠近检漏仪的一侧开始由近至远来进行。
图4 喷氦法检漏示意图
在检测较大部件时要借助机械泵进行真空预抽,就可以提高检漏效率和时间,如图5 所示,喷氦法在检查那些结构比较复杂的,密封口和焊缝又比较多而且挤在一起的小容器时,由于氦喷出后会很快扩散开来,往往不容易准确地确定漏隙所在的部位,要采取从不同角度喷氦,仔细观察反应时间上的差别和将已发现的漏孔用真空封泥暂时封起来等办法,就可以把漏孔逐个检出。
氦质谱仪背压检漏方法_概述及解释说明
氦质谱仪背压检漏方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述氦质谱仪背压检漏方法是一种常用的无损检测方法，用于检测工业设备及管道系统中可能存在的泄露点。
该方法通过利用氦气的特殊物理性质和气体流动原理，实现对泄漏点进行准确、快速的定位和评估。
背压检漏方法具有非侵入性、高灵敏度和自动化程度高等优势，在工业领域得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将围绕氦质谱仪背压检漏方法展开详细论述，文章结构包括引言、背压检漏方法的原理、背压检漏方法的步骤与实施、背压检漏结果分析与评估以及结论与展望等部分。
首先介绍了本文的概述和目的，然后详细解释了背压检漏方法相关的原理，并探讨其在不同领域中的应用优势。
接下来，阐述了使用该方法进行检测时所需进行的准备工作和步骤，并提供了数据分析与处理方法。
最后，对测试结果进行评估和解读，并分析存在的误差，并提出改进措施。
文章最后总结了本次研究的主要成果，并提出了未来进一步研究的方向。
1.3 目的本文旨在全面概述氦质谱仪背压检漏方法，介绍其原理、优势和应用领域，详细阐述该方法的步骤与实施过程，并提供相关数据分析与处理方法。
同时，通过对实验结果的评估与解读，发现存在的误差并提出改进措施。
通过对氦质谱仪背压检漏方法进行深入研究和分析，期望为工程技术领域中泄漏点检测及预防提供参考和指导，并为后续研究提供基础依据。
2. 背压检漏方法的原理:2.1 氦质谱仪背压检漏原理:氦质谱仪背压检漏是一种常用的方法，该方法基于气体分子的运动特性和质谱检测技术，通过检测目标物体表面的潜在泄漏点来实现泄漏检测。
其原理可以简要概括为以下几个步骤。
首先，将高纯度的氦气作为探测介质注入已密封的被测试系统或设备内部。
由于氦气分子具有很小的尺寸和较高的扩散性能，在目标物体出现泄露时，氦气会从泄漏点逸出到周围环境中。
接下来，使用一个质谱仪进行监测和分析。
质谱仪内部设置了一个称为“零背景样品”的容器，其中充满了监测过程中未受外部干扰影响而得到平衡状态的环境空气样品。
氦质谱检漏方法
[1]氦质谱检漏技术是真空检漏领域里不可缺少的一种技术，由于检漏效率高，简便易操作，仪器反应灵敏，精度高，不易受其他气体的干
ห้องสมุดไป่ตู้
扰，在电阻炉检漏中得到了广泛应用。氦质谱检漏仪是根据质谱学原理，用氦气作示漏气体制成的气密性检测仪器。由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。质谱室里的灯丝发射出来的电子，在室内来回地振荡，并与室内气体和经漏孔进人室内的氦气相互碰撞使其电离成正离子，这些氦离子在加速电场作用下进人磁场，由于洛伦兹力作用产生偏转，形成圆弧形轨道，改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而被检测。喷氦法、吸氦法是氦质谱检漏仪在电阻炉检漏中最常用的两种方法。
航天氦质谱检漏方法
航天氦质谱检漏方法一、啥是航天氦质谱检漏呀。
你知道不？在航天领域啊，有个特别重要的事儿，就是得保证各种航天设备一点儿泄漏都不能有，这时候就用到了氦质谱检漏方法啦。
简单来说呢，它就是利用氦气这种特别的气体，通过一些神奇的仪器和技术，找出那些藏得很深的泄漏点，就像给航天设备来一场超级精密的“体检”一样。
二、氦质谱检漏的基本原理。
这个原理啊，还挺有意思的。
氦气这玩意儿啊，它的分子特别小，就像个超级灵活的小精灵，能钻进那些特别微小的缝隙和孔洞里。
当我们把氦气喷到可能有泄漏的地方时，如果真有漏点，氦气就会顺着漏点跑进去。
然后呢，有个专门的质谱仪，它就像个超级敏感的“鼻子”，能精准地嗅出氦气的存在。
一旦检测到氦气，就说明这儿可能有泄漏啦。
三、具体的操作步骤。
1. 准备工作。
在开始检漏之前啊，得先把要检测的航天设备清理干净，不能有啥灰尘啊、杂质啊这些捣乱的家伙。
然后呢，把设备连接到氦质谱检漏仪上，这就相当于给设备和仪器之间搭了一座“桥梁”，让它们能好好“沟通”。
2. 抽真空。
接下来啊，要对设备进行抽真空处理。
为啥要抽真空呢？这是为了把设备里面原来的空气啊、水汽啊这些都给赶跑，这样等会儿氦气进去了，就更容易被检测到啦。
就好像把房间打扫干净了，新东西放进去就一目了然啦。
3. 喷氦气。
现在就轮到氦气登场啦。
拿着专门的喷氦枪，对着设备可能有泄漏的地方，像喷漆一样均匀地喷上氦气。
这时候啊，眼睛得紧紧盯着检漏仪的显示屏，看看有没有啥动静。
4. 检测和判断。
如果检漏仪检测到了氦气，显示屏上就会有相应的信号显示。
根据信号的强弱啊，就能大概判断出泄漏点的大小和位置啦。
要是信号很强，那说明泄漏点可能比较大，得赶紧找找原因，把这个“漏洞”补上；要是信号比较弱，那可能就是个小小的缝隙，也不能掉以轻心哦。
5. 修复和复查。
四、氦质谱检漏的优点。
这个方法可真是有不少优点呢。
首先啊，它的检测灵敏度超高，哪怕是特别特别小的泄漏点，它都能发现，就像有一双超级厉害的“眼睛”。
正压法氦质谱检漏
正压法氦质谱检漏
正压法氦质谱检漏是一种常用的气体检漏方法，它利用氦气的小分子直径和低扩散系数特性，通过正压法将氦气注入被检测物体的内部，然后使用氦质谱仪检测被检测物体表面或密封边界是否存在漏气点。
正压法氦质谱检漏主要包括以下几个步骤：
1. 准备工作：将氦气充入质谱仪并建立质谱仪与被检测物体之间的连接。
2. 真空处理：在被检测物体内部建立一定的真空，以确保检测结果的准确性。
3. 注氦：将一定压力的氦气注入被检测物体的内部。
通常可以使用氦气罐或氦气压缩机进行注氦。
4. 检测：打开质谱仪，并进行氦气泄漏检测。
质谱仪将通过检测氦气的质谱信号，确定是否存在氦气泄漏点。
如果存在泄漏点，质谱仪将显示泄漏量的大小。
正压法氦质谱检漏的优点是灵敏度高、精确度高，能够检测到微小的气体泄漏点。
同时，由于氦气是稀有气体，对环境的影响较小。
然而，正压法氦质谱检漏也存在一些局限性，如设备价格较高，操作复杂，需要专业的操作人员等。
因此，该检漏方法主要适用于对泄漏点精确度要求高的场合。
氦质谱背压检漏
氦质谱背压检漏
氦质谱背压检漏是一种常用的检漏方法，主要用于检测气体系统中的微小泄漏。
其基本原理是利用氦气在质谱仪中的高灵敏度检测能力，通过测量系统中的氦气浓度差异来确定泄漏点。
具体操作步骤如下：
1. 确保系统处于关闭状态，并将质谱仪连接到气体系统的出口。
2. 在质谱仪的控制面板上设置合适的检测参数，如扫描速度、灵敏度等。
3. 打开质谱仪的抽气泵，将氦气抽入系统中。
4. 在气体系统中设置适当背压，通常在10-1000 Pa之间。
5. 开始检测，观察质谱仪的显示屏上的氦气峰值图谱。
6. 如果氦气峰值图谱中存在异常的峰值或与背景不一致的波动，表示存在泄漏点。
7. 根据泄漏点的大小和位置，采取相应的修复措施进行处理。
需要注意的是，在进行氦质谱背压检漏时，要确保气体系统的密封性良好，确保检漏结果的准确性。
此外，背压的设置应适当，过高的背压可能影响检测的灵敏度，而过低的背压可能导致系统内氦气稀释不足，也会影响检测的准确性。
氦质谱检漏试验方法
氦质谱检漏试验是一种常用的无损检测方法，主要用于检测设备或容器的密封性能。
其基本原理是通过氦气的渗透或压力差，检测设备或容器的漏气情况，从而判断其密封性能的好坏。
氦质谱检漏试验方法一般包括以下几个步骤：
1.准备测试设备：将待检设备或容器进行清洗和干燥处理，确保表面干净无油污和杂质。
2.安装氦质谱检漏仪：将氦质谱检漏仪安装到测试设备上，并连接好气源和检漏探头。
3.进行氦质谱检漏测试：在测试设备的接口处注入氦气，并通过检漏探头监测氦气泄漏的情况。
氦气泄漏的情况可以通过氦质谱检漏仪的显示屏或声音提示来判断。
4.分析测试结果：根据测试结果，判断设备或容器的密封性能是否符合要求，并确定是否存在漏气问题。
需要注意的是，氦质谱检漏试验需要在无风的环境下进行，以避免氦气的外泄。
同时，氦质谱检漏试验也不能完全替代其他检漏方法，应根据实际情况选择合适的检测方法。
氦质谱捡漏方法
氦质谱捡漏方法
氦质谱捡漏方法是一种通过使用氦质谱仪来检测气体泄漏的方法。
以下是氦质谱捡漏方法的基本步骤：
1. 准备工作：确保氦质谱仪和检测系统处于正常工作状态。
检查所有连接和密封处的泄漏，确保仪器不会在检测过程中泄漏氦气。
2. 准备氦气：使用标准的氦气瓶或氦气发生器准备氦气。
确保氦气纯度高，不含其他杂质。
3. 连接样品：将需要检测泄漏的样品与氦质谱仪连接。
确保连接处密封良好，以防氦气泄漏。
4. 启动质谱仪：打开氦质谱仪的电源并启动。
等待仪器预热稳定。
5. 设置仪器参数：根据需要设置质谱仪的参数，例如扫描范围、扫描速度等。
6. 设定氦气流量：根据样品的大小和需求，调整氦气注入样品的流量。
过高或过低的气流可能影响检测效果。
7. 开始检测：将氦气注入样品并观察质谱仪的读数。
如果样品存在泄漏，泄漏的氦气将进入质谱仪，产生特定的质谱图谱。
8. 分析结果：根据质谱图谱分析泄漏的位置和大小。
根据需要，
可以采取修复措施或对泄漏源进行进一步的检查和处理。
请注意，氦质谱捡漏方法需要专业的操作和分析技能。
操作人员应遵循仪器的操作手册，并在安全的实验室环境中进行操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
所以，吸氧量（流量）
自然就大不相同了
在每一个 截面上， 气体的流 量都是相
同的
Pa F=Pa x Sa
Pb F=Pb x Sb
F=Pc x Sc Pc
流量的定义 流量
c0 1
21
漏率的计算
虽然确切的计算泄漏量很难，但 是可以用以下公式进行初步的估 算（层流，20摄氏度空气）：
Qpv = 135 x d4/L x(Po2-Pi2)/2
漏率的定义和单位
真空系统中漏气/虚漏与抽气之间的平衡
真空系统中漏气流量的平衡表示式如下:
P =(Qo +∑Qi)/S +Po
P-----系统达到的压力 Po—真空泵的极限压力 S-----真空系统的有效抽速 Qo---由系统外部流向系统内部的总漏率 ∑Qi—虚漏所形成的总漏率(如材料表面出气等)
看! 一个气泡!
其中，d-漏点的直径，L-漏点的长度，Po-高压端压 力，Pi-低压端压力
漏率的定义和单位
针对于一个体积(V)不变的容器,单位 时间(Δt)内压力的变化量(ΔP)与该容 器体积(V)的乘积就是泄漏量：
Q leak = V x ΔP / Δt
因此，泄漏量的单位通常用mbar l/s（也可用 Pa m3/s , atm cc/s 或 Torr l/s）
/s ? mbar.l/s ?
Pa.m3/s ? Torr.l/s ?
10-9 mbar.l/s = 10-9 /s = 10-8 Pa.m3/s = 7,5.10-8 torr.l/s
不同应用对漏率的要求
电子行业
薄膜技术 集成电路
研究所
粒子加速器 核聚变
医药行业
起搏器
漏率 mbar.l/s (氦气)
的不确定
采用分子泵则有点明显： 1. 无油，非常洁净的真空 2. 稳定的转速，非常利于在所能检测的最低
值附近来确定泄露率的大小
被测件
氦质谱检漏仪的检漏方法 检漏时常遇到的问题
He
检漏仪
辅助泵
He
被测件
高真空泵 罗茨泵 前级泵
氦质谱检漏仪的检漏方法 检漏时常遇到的问题
检漏仪
究竟应该把检漏仪安装 在哪个位置？？？
气泡法检漏
水泡法，最多可
测到10-4mbar.l/s;
检漏完毕需要干
燥;且被测件很大
被测 件
的话就更困难！
将打压后的被测件浸在水槽里，气泡 可以反映漏率的大小
也可以采取肥皂泡法，通常在5分钟内出现1mm半 径的肥皂泡，其漏率约为10-5mbar l/s
压降法检漏
压缩空气或 抽真空
1. 检漏仪的应用
之后，检漏变得越发重要，尤其： 为了防止系统内介质漏到系统外（污 染环境）或系统外介质漏到系统内（ 影响系统操作）； 用于检测一些不紧固的元器件
检漏仪的应用
检漏仪的应用
电子和电力行业
灯泡 灯管 变压器 断路开关
半导体行业
流量计 集成电路 气体管道
显示
航天
发动机 天线 腔
飞机制造行业
液压元件 回旋装置
机翼 导弹
医药行业
起搏器 导管
输血管 药物包装
汽车行业
安全气袋 罐和管道
空调 减震器
前灯 散热器
车轮 传感器
食品包装行业 其它容器
核技术
元器件
钟表行业
物理研究所 粒子加速器
通常在检漏时容易遇到的问题
氦质谱检漏仪的检漏方法 检漏仪中的高真空泵
检漏仪早期甚至有用到扩散泵作为高真空泵， 但是缺点非常明显： 1. 油的返流造成污染（要加Trap） 2. 油加热装置的不稳定容易造成泄露率显示
电力行业
灯泡 断路器
航天
泵 回旋装置
汽车行业
气囊 减震器 过滤器 压缩机
航空
Airplane tanks
制冷
冰箱 空调
飞机制造业
导弹
10-12
10-11 10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
工业应用
钟表行业
食品包装
10-4
10-3
检漏的目的
因此，检漏的目的在于 将泄漏降低到一个可以接受的，不 影响系统正常运行的程度！
氦检漏技术的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
1. 检漏仪的应用 2. 通常在检漏时容易遇到的问题 3. 漏率的计算，定义和单位 4. 检漏的方法 5. 氦检漏仪的检漏方式 6. 检漏时间
8. 氦质谱检漏仪的内部构造 9. 氦气污染 10. 自动校准 11. 氦质谱检漏仪的选择 12. 检漏前的准备和检漏的注意事项 13. Alcatel 氦质谱检漏仪
检漏的方法
被测件内部压力 > 1000 mbar
不同的检漏方法
被测件内部压力 < 1000 mbar
检漏的方式
正压 :
对被测件内部打压
FLOW
Test part pressurized with test
gas
Air
真空 :
对被测件抽真空
Air/test gas
FLOW
Test part vacuum inside
例如: 假设漏率为 1mbar.l/sec (20°C的空气) 每秒将会有2.5*1019 个空气分子逃逸 !!!
时间
压力 = 1000 mbar 压力 = 1 mbar
25.000.000.000.000.000.000 个空气分子/秒
*
漏率的定义和单位
漏率的不同单位
漏率反映的是气体的流量, 例如 在某一个特定压力下(Pa, atm, mbar, torr)的体积流量(m3/s, cc/s, l/s)
1升 10 bar
=
10 升
AIR
1 bar
流量的定义
当我们在海平面高度下跑步 : 丝毫没有任何问题
我们的肺就象一台泵 : S = 4 l/s 泵的抽速是 4 l/s
但是当我们在海拔很高的山上跑步时 : 我们就觉得呼吸不过来了
虽然泵的抽速并没有发生变化 : 4l/s, 但是在山上的压力要比海平面的压力
漏率的定义和单位
例如: 假设对于一个体积 为10升的容器，压力在80 秒内的变化为2mbar，那 么漏率
Q = 2 mbar x 1 liters = 0.25 mbar . l/s. 80 seconds
漏率的定义和单位 mbar. liter/second
› 漏率其实反映的是在一定时间内从泄漏的气体分子的数量.
漏率的计算，定义和单位
› 流量体现的是在单位时间下
流体分子数的多少
› 对于液体而言：
• 流量 = 液体泵的抽速
体积 流量 =
时间
› 而对于气体而言：
• 流量 = 泵的抽速 x 压力
流量 = 体积 x压力 时间
流量的定义
流量的定义
• 所以，在10bar下一升气体与在1bar下10升气体所含的气体 分子数是相同的