氦质谱检漏用氦气的选择
氦气是一种无色、无味的隋性气体。相对分子质量为4.003,分子直径为2.18×10-10m,分子的质量为3.65×10-27kg,在标准状态下的密度为0.1769kg/m3,临界温度为5.25K,临界压力为2.26×105Pa,1atm压力下的沸点为4.214K,熔点为0.9K,三相点温度为2.186K,三相点压力为51.1×10-2Pa,在标准状态下的热导率为510.79J/(m·h·K),在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K),在标准状态下的动力粘度系数为1.86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。
规定的瓶装氦气按纯度高低分别为工业用氦、纯氦、高纯氦三种。
1、工业用氦:氦含量≥99%,露1点≤43℃.
2、纯氦分三级:优等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。
3、高纯氦分为三级:优等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。
氦气在氦质谱检漏仪检漏中作为示踪气体使用,纯度要求不高,一般选用工业用氦,即氦含量≥99%,露1点≤43℃。
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氦气检漏仪的工作原理是什么?
主要有离子源、分析器、收集放大器、冷阴极电离真空计组成,离子源是气体电离,形成一束具有特定能量的离子,分析器是一个均匀的磁场空间,不同离子的质荷比不同;在磁场中就会按照不同轨道半径运动而进行分离,再设计时只让氦离子飞出分析器的缝隙;打在收集器上,汽车空调系统检漏,收集放大器收集氦离子流并出入到电流放大器,通过测量离子流就可知漏率。
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真空箱法氦质谱检漏的充气回收检漏系统
1.配置与气路控制
真空箱:一般为双工位,两个不锈钢真空箱,开门装置可采用液压方式,或加配重的手动方式。
工件抽空系统:低真空泵及阀门,低真空测量充氮与回收系统:氦气储存罐(高压罐),氦气回收取罐(低压罐),主压缩机,辅压缩机,过滤器以及一些高压阀和真空阀门等。
真空箱抽气系统:为自动控制型,由面板、PLC系统(可编程逻辑控制器),充氦回收系统,真空箱抽气系统的电路部分以及为自动检漏过程提供参考信号的压力传感器和热偶计,同时,实施对整个系统的工作控制,对检漏过程和结果显示。
2.系统检测过程
1)、通过v1、V4,泵系统对工件和真空箱抽真空,如果限定的时间内抽到限定的真空度,此时,电气控制系统关闭V1,打开V2
2)、充氦系统通过V2对工件进行充氦至核定的压力,稳定,关闭V2
3)、关闭V4,打开V3、V5,处在正常工作状态待命的氦质谱检漏仪进行检漏,如果不漏,电气控制系统指挥关断V3、V5,打开V2对氦气进行回收。
4)、关闭V2打开V6对真空箱放气,开启真空箱更换工件。
5)、如果第三点检漏仪检测到超过设定值(漏率)的工件,检漏仪声光报警,将:工作内的氦气回收,对真空箱和管道巾的氦气通过清洁泵抽除,免得影响检漏仪的检测效果和不污染检漏仪。
6)、维持泵有一定的氦分流作用,不宜过大(不超过41),清洁泵也同样。
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