氦质谱检漏仪的校准方法
(1) 漏率校准① 校准系统的组成
校准系统由标准漏孔、截止阀及需校准的氦质谱检漏仪组成。
②示值误差
通电预热,待氦质谱检漏仪启动完成后,采用标准漏孔对氦质谱检漏仪进行校准,将一经过校准的标准漏孔接入氦质谱检漏仪系统,运行氦质谱检漏仪,待漏率示值稳定后,可以读出标准漏孔漏率的氦质谱检漏仪示值,同一标准漏孔测量三次,计算氦质谱检漏
充气柜真空箱检漏设备
氦质谱检漏仪的校准方法
(1) 漏率校准① 校准系统的组成
校准系统由标准漏孔、截止阀及需校准的氦质谱检漏仪组成。
②示值误差
通电预热,待氦质谱检漏仪启动完成后,采用标准漏孔对氦质谱检漏仪进行校准,将一经过校准的标准漏孔接入氦质谱检漏仪系统,运行氦质谱检漏仪,待漏率示值稳定后,可以读出标准漏孔漏率的氦质谱检漏仪示值,同一标准漏孔测量三次,计算氦质谱检漏仪示值平均值,从而得到标准漏孔漏率与氦质谱检漏仪示值平均值的示值误差。如果泄漏造成内外没有压差,外部潮湿气体有可能进入,而破坏氧化锌片特性,造成爆1炸。结束后,将其他量级的标准漏孔依次按此方法接入氦质谱检漏仪系统进行测试,得到氦质谱检漏仪在每一量级下漏率的示值误差。
如果测试结果有较大编差,可以考虑氦质谱检漏仪的自校功能,待完成后,再用标准漏孔进行测试。
③ 重复性
测量重复性是用实验标准偏差表征的,本校准方法采用极差法来表征重复性。在示值误差测量中,每一标准漏孔用氦质谱检漏仪重复测量三次,可用公式(2)计算氦质谱检漏仪在该漏率下的重复性。
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用氦气作为氦质谱检漏气体的原因
选择示漏气体(示踪气体)的原则是:它在空气中及真空系统中的含量低;检漏仪对示漏气体的灵敏度高;它不会对人员、环境、被检件及检漏仪造成污染、伤害和安全隐患;价格低。
质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:
1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极1少(在空气中约含5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
2、氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
3、氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。
4、在氦两侧的是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,定标找氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。一般采用检漏盒或氦罩法,即把被检件抽真空,然后向罩内充入氦气,等待一定时间,确定总漏率的大小。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。
5、氦在被检件及真空系统中不易被吸附。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。
6.氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有易1爆危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。
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氦质谱检漏仪的应用拓展
氦质谱检漏仪的应用已从科学院、大专院校、实验室及少数科研机构走向工矿企业,甚至乡镇企业、个体企业,可以说应用领域极其宽广。
航空航天高科技工业
1)例如火箭发动机及姿态发动机,过去是打压刷肥皂水检漏,现在重新改进工艺用氦质谱检漏仪检漏,采用正压吸枪与氦罩法结合,使检漏灵敏度大大提高,从而保证了发动机质量。火箭箭体的检漏采用正压吸枪、氦罩法、累集法等几种方法的结合。随着我国出口量的增加以及客户对于安全意识的提高,消防钢瓶的检漏需要更高的要求,所以现在的厂家都引入氦质谱检漏仪进行检漏。由于检漏技术的应用,提高了检漏灵敏度,弥补了吸入法检漏时仪器灵敏度低的不足。
2)KM6空间环模装置设备庞大,主真空室直径12m、高22m,另外有辅助真空室和载人舱等。容积3500m3,分系统多,结构复杂,各种接口焊缝相加有几千米长,采用氦质谱检漏仪负压检漏,每条焊缝由检漏盒密封,配以铺助抽气系统将盒内抽低真空后,充入一定压力氦气,关闭预抽阀,开启检漏阀。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。由于盒内氦浓度较高,相对检漏仪又有一定压力,因此有效提高了检漏灵敏度。
3)航天工业中,卫1星、各类阀门、电子元器件,传感器等等都在广泛应用氦质谱检漏仪及其检漏技术。
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