氦质谱检漏仪的进展
经过近半个世纪的努力,今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。
集中体现在如下几个方面:
(1)便携式:近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高,而且便于携带,给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。
(2)高压强下检漏:检漏口压强可高达数百帕左右,对检测大系统和有大漏的工件很有益。
(3)自动化程度高:自动校准氦峰,自动调节零点,量程自动转换,自动数据处理,可外接打印机。整机由微机控制,菜单的选择功能,一个按钮即可完成一次的全检漏过程。
(4)全无油的干式检漏:有些国家生产的检漏仪,可采用干式泵,达到无油蒸气的效果,为无油系统及芯片等半导体器件的检漏,提供了有利条件。
(5)检漏范围宽:现今生产的四极检漏仪,质量范围很宽,不仅可检测氦气,而且能检测其它气体。
分子泵排气系统取代扩散泵排气系统,不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题,而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同,分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。
例如:瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的,且提高检漏灵敏度。
另外,逆扩散检漏方式,实现了高压强下检漏,也为正压吸检漏提供了良好的条件。
氦质谱检漏仪的结构和工作原理
氦质谱检漏仪是180°磁偏转型的质谱分析计,其基本原理是根据离子在磁场中运动时,不同质荷比的离子具有不同的偏转半径来实现不同种类离子的分离。检漏仪主要由质谱室、真空系统及电气控制部分组成。检漏工作时先打开抽空阀前级泵对检漏接口抽真空,当真空度P1 优于200 Pa 时,打开入口阀1、2,关闭抽空阀,氦气将逆着分子泵的抽气方向进入质谱室中被检测出来,此时检漏仪的较小可检漏率为10- 10 Pa·m3/s。前级泵继续对检漏接口抽真空,当P1降至20 Pa 时,入口阀2 关闭,入口阀3 打开,分子泵的高抽速用于抽空试件,检漏仪的反应时间缩短,此时检漏仪的较小可检漏率为10- 12 Pa·m3/s。
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真空箱氦检漏及回收系统在汽车空调的应用一
水检和氦检两种检漏方法的分析
目前,水检和氦检两种检漏方法国内汽车空调两器检漏主要的方法,下面将分析两种检漏方法的优缺点。
1.1 传统水泡法检测分析
水泡检漏法,属于检测精度要求不高的粗检漏,就是将被检工件充入一定压力的干燥压缩空气或者是氮气,然后放入水中,观察是否有气泡从被检工件中跑出来,如果有,汽车空调系统检漏,则说明漏,而且指出什么位置泄漏,一般只确定被检件是漏还是不漏,而不需定量。但并不是说气泡检漏就不能定量。在某些情况下,气泡检漏也可以定量。检出气泡的漏率与气泡直径、气泡形成速率、充气的种类有关。
因此,对于空调两器检漏来说,采用水检方法,灵敏度较低。受人为因素影响,漏判误判率会明显增加。另外,工件水检后,外表面有水,需烘干处理,耗电多,耗费劳动力也多。但水检法也有优点,就是操作简单直观,而且能够查找漏点位置。
1.2 氦质谱检漏方法分析
氦质谱检漏是以氦作探索气体,对各种需密封的容器的漏隙进行快速定位和定量检测的理想方法。
氦质谱检漏法有优点在于:氦是惰性气体,对大气无污染,使用安全;氦原子质量小,黏度小,易渗透过可能存在的漏隙。氦气在大气中含量小(5ppm),不易受干扰。氦质谱检漏仪检测灵敏度高,速度快,适用范围广。
目前国内生产氦质谱检漏仪较小可检漏率可达到5.0×10-13 Pa·m3/s。目前,国内外比较流行的针对空调两器检漏方法,多采用真空箱法。
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