真空法氦质谱检漏
采用真空法检漏时,需要利用辅助真空泵或检漏仪对被检产品内部密封室抽真空,采用氦罩或喷吹的方法在被检产品外表面施氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通过漏孔进入被检产品内部,再进入氦质谱检漏仪,从而实现被检产品泄漏量测量。按照施漏气体方法的不同,又可以将真空法分为真空喷吹法和真空氦罩法。其中真空喷吹法采用喷的方式向被检产品外表面喷吹氦气,可以实现漏孔的; 真空氦罩法采用
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真空法氦质谱检漏
采用真空法检漏时,需要利用辅助真空泵或检漏仪对被检产品内部密封室抽真空,采用氦罩或喷吹的方法在被检产品外表面施氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通过漏孔进入被检产品内部,再进入氦质谱检漏仪,从而实现被检产品泄漏量测量。按照施漏气体方法的不同,又可以将真空法分为真空喷吹法和真空氦罩法。其中真空喷吹法采用喷的方式向被检产品外表面喷吹氦气,可以实现漏孔的; 真空氦罩法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,在罩内充满一定浓度的氦气,可以实现被检产品总漏率的测量。
真空法的优点是检测灵敏度高,可以,能实现大容器或复杂结构产品的检漏。
真空法的缺点是只能实现一个大气压差的漏率检测,不能准确反映带压被检产品的真实泄漏状态。
真空法的检测主要应用于真空密封性能要求,但不带压工作的产品,如空间活动部件、液氢槽车、环境模拟设备等。
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,此时检漏仪的小可检漏率为10- 12 Pa·m3/s[1]。
氦质谱检漏的具体方法——背压法
背压法是真空系统检漏中的基础方法之一,结合了压力检漏与真空检漏两者的特点。氦质谱检漏中,背压法的应用原理也是一样的,今天就和华尔升智控一起看下氦质谱检漏方法中的背压法。
背压氦质谱检漏法是一种适用于容积较小被检件的检漏方法,例如半导体一类真空密封器件的无损检漏。它的检漏过程与其他背压法一样包括3个步骤:充压、净化、检漏。
充压过程中,被检件在充有高压氦气的容器中存放一定时间,使氦气经漏孔进入被检件内部,并随着时间的增长,其内部的充气压力及氦分压会逐渐;进入净化阶段后,用干燥氮气等冲刷,或通过静置手段去除吸附在被检件外表面的氦气;将被检件放入真空室并将真空室抽成真空状态,利用压差作用使被检件内部的氦气流出进入检漏仪,检漏仪输出指示判定漏孔的存在及其漏率。
相信不少人可以看出背压法不适合用于有大漏孔的被检件。因为如果漏孔过大,在净化阶段,充入被检件内部的氦气会流失得很快,净化的时间越长,流失得就越严重,会导致检漏仪的输出指示降低,造成漏孔漏率很小的假象,甚至检测不出漏孔。因此在使用背压氦质谱检漏法时,除了避免用于大漏孔的被检件检漏外,还要注意适当充气压力、延长在高压氦气中的浸泡时间,同时缩短净化时间,来提高检漏灵敏度。
正压漏孔的校准
正压漏孔校准装置一般采用定容法和恒压法两种工作原理。在此基础上又研究了累积比较法、标准气体法、流量比较法、压力比较法、质谱计法等各种方法,但都以定容法和恒压法为基础。1997年美国材料和测试学会“校准气体参考漏孔的标准规范”。该规范毛细管—水柱位移法为恒压法,气体累积法为定容法。欧洲标准化1995年(CENTC138WFG/6n3rev3)也采用类似毛细管—水柱位移法。瑞士Balzers公司在1995年建立了基于恒压法的正压漏孔的校准系统。我国是采用恒压法测量,测量范围10-7—10-5Pam3/s。我们采用质谱比较法校准,准确数据由510所科委计量站提供。
真空漏孔用于正压时,该漏孔的标定值要改变。正压检测漏率范围10-3—10-8Pam3/s是过渡流。过渡流的计算较复杂,如用真空漏孔替代正压条件进行换算,工程应用上较为不便,因此必须正压检漏时用正压标准漏孔做比较准。正压漏孔在使用时,其供气压力氦气浓度应一致。正压漏孔的研究国内外起步均比较晚,但它已在大型燃料贮箱、运载火箭氢氧系统成功应用。但是正压漏孔的制作、校准、应用与其气流特性均需在实践中进一步完善发展。
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