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氦质谱检漏仪是一种精度很高的不停机查漏仪器,具有灵敏度高、抗干扰、不污染环境(以前的卤素检漏污染环境)、不危及安全生产(以前的烛光法不适用于氢冷发电机)等优点。
泄漏和密封相对应,很多情况下,我们需要密封住一定的空间,防止气体或液体在压力的作用下,流进或流出这个空间。如真空设备(真空镀膜机,液晶注入机,PVD,半导体外延等等),需要在真空条件下工作,要求在工作时,空气不能漏进工作腔体,否则生产不能进行,或者产生次品,浪费人力物力。另外装液体或气体的容器(液压气瓶,氧气瓶,空调冰箱中的雪种容器等等),要求在容器内外存在压差的情况下,不能有气体或液体漏出。如果有漏,后果严重,一般会造成有效物资的浪费,如有毒物资、腐蚀性气体漏出,甚至会酿成事故。
这些对密封性有要求的产品或设备,在投入使用前,就要先进行检漏,使用中也要定期进行检漏检查。
正常运行时,空气经过漏点被吸入凝汽器后被真空泵抽出,排至大气。试验时在真空泵入口的空气管上接一根软管至氦质谱检漏仪,在真空系统的漏点处喷氦气,由于氦质谱检漏仪工作时能形成比水环式真空泵更高的真空,因此,漏入真空泵入口管上氦气与空气的混合元体,有一部分被吸入到氦质谱检漏仪,由于氦分子质量与其他分子质量不一样,通过磁场产生的偏转磁力不一样,氦质谱检漏仪上设计有一狭缝,刚好使氦分子通过而其他分子无法通过,这样,通过狭缝后的氦分子打在收集板上,通过靶板计数,即可知道通过的分子数泄漏量的相对大小。
氦质谱检漏仪检漏方式:
1、示踪气体A放在容器里面,处于正压,然后用氦质谱检漏仪去检测,容器外围是否有气体A,如果容器外有气体A,则容器有漏。用这种方式能检测出漏点,并能大概判断泄漏的程度。这种检漏方式叫Sniffer检漏或正压检漏。
2、示踪气体A喷在容器外面,用氦质谱检漏仪去检测容器里面是否有气体A。这种方式能检测出漏点,并能测知漏率。这种检漏方式叫真空检漏。
如何选择检漏方式,与检测对象的工作环境有很大关系,尽量做到与检测对象的工作状态一致。如检测对象工作时内部处于正压,则用正压模式,如检测对象工作时内部处于负压,则用真空模式。
氦质谱检漏仪示踪气体选择:
对示踪气体的要求:氦质谱检漏仪都用氦气(He)作为示踪气体,也有用氢气(H2)作为示踪气体的质谱检漏仪器。
氢和氦都是比较理想的示踪气体:空气中的含量少,质量轻,运动速度快,同等条件下,直线运动距离长。实际使用中,也相对比较容易获取,可以大量使用。但氢气在使用中有一定的安全问题,所以实际大部分检漏使用的是氦气。质谱检漏仪器示踪气体一般具有以下特点:
1、无害,不能对人体或环境造成伤害。
2、质量轻,惰性气体,能穿透微小细缝。
3、化学性质稳定,不会起化学反应或易燃易爆。
4、Z好是只有在空气中含量尽可能少的气体,才能满足检漏灵敏度方面的要求。
氦质谱检漏仪实际上可以说是一个检氦仪,通过检测氦气的含量来确定是否有泄漏。而对氦的检测则使用的是质谱仪,是只检测氦的专用质谱仪,这种质谱仪将其它质量数的气体都屏蔽掉了。氦质谱检漏仪要想正常工作,需要真空环境。至少要在10-3mbar以下,空气的流动才体现为分子流,氦质谱检漏仪才能稳定正常工作。
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