正压法氦质谱检漏
采用正压法检漏时,需对被检产品内部密封室充入高于一个大气压力的氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通孔漏孔进入被检外表面的周围大气环境中,再采用吸枪的方式检测被检产品周围大气环境中的氦气浓度增量,从而实现被检产品泄漏测量。按照收集氦气方式的不同,又可以将正压法分为正压吸枪法和正压累积法。任何仪器在制作过程中难免会遇到密封不严的情况,某些不重要的设备中轻微的泄露没有太大关系,但是在半导体器件、集成电路等重要电气设备及仪器中,良好的密封才能决定仪器的正常使用,所以检漏十分重要。其中正压吸枪法采用检漏仪吸枪对被检产品外表面进行扫描探查,可以实现漏孔的; 正压累积法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,采用检漏仪吸枪测量一定时间段前后的氦罩内氦气浓度变化量,实现被检产品总漏率的测量。
正压法的优点是不需要辅助的真空系统,可以,实现任何工作压力下的检测。
正压法的缺点是检测灵敏度较低,检测结果不确定度大,受测量环境条件影响大。
正压法的检测标准主要有QJ3089-1999《氦质谱正压检漏方法》、QJ2862-1996《压力容器焊缝氦质谱吸枪罩盒检漏试验方法》,主要应用于大容积高压密闭容器产品的检漏,如高压氦气瓶、舱门检漏仪等。
充注检漏气体前,试件必须抽空
为正确试漏,在充注检漏气体前将试件预抽空是完全必要的,特别是对几何形状长和窄的试件尤为重要。如果充注前未抽空,试件中的空气将被挤压至几何空间的终端,而检漏气体不可能进入这个部位,从而潜在的漏孔将仅释放空气,检漏仪则不能检测到这些漏孔。
如果采用低压力的检漏气体充注试件,抽空也是特别重要的,因为试件中残留的空气将稀释充注的检漏气体。如果这些设备有漏点,那么我们就能通过监测仪器探测到有氦气在管道外部。例如:如果试件中残留大气压空气,充注添加一个大气压的检漏气体后,试件中的检漏气体浓度便降为50%,而如果充注添加两个大气压的检漏气体,检漏气体浓度则为66%。
切勿放空或溢出检漏气体至试漏区
试漏中的可检漏率与检漏气体的本底浓度关系甚大,尽管检漏仪只检测检漏气体的浓度变化, 高的本底浓度还趋于出现高的波动。86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。如果在试漏后将检漏气体排放在试漏区内,那么在整个工作日内本底浓度将不断地增长。此外,在充注或排放中要确保无气体溢出,并定期检查连接件是否有漏。
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喷氦法氦质谱检漏方法
这是常用的一种方法,一般用于检测体积相对较小的部件,将被检器件和仪器连通,在抽好真空后,在被检器件可能存在漏孔的地方(如密封接头,焊缝等) 用喷枪喷氦,如图4 所示,如果被检器件某处有漏孔,当氦喷到漏孔上时,氦气立即会被吸入到真空系统,从而扩散到质谱室中,氦质谱检漏仪的输出就会立即有响应,使用这种方法应注意:氦气是较轻的惰性气体,在喷出后会自动上升,为了准确的在漏孔位置喷氦,喷氦时应自上而下,由近至远(相对检漏仪位置) ,这是因为在喷下方时氦气有可能被上方漏孔吸入,就很难确定漏孔的位置;再者漏孔离质谱室的距离检漏仪反应时间也不同,所以喷氦应先从靠近检漏仪的一侧开始由近至远来进行。大漏孔的简易测试方法是将试件抽空,在短时间内观察是否保持抽空压强,如试件能保持抽空压强,则表明它不存在任何大漏孔,可充注检漏气体。