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。保证试漏方向与使用中所受压力方向相同许多密封件有一个的安装方向,且仅在这个方向才能起到密封作用。其中真空喷吹法采用喷枪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。
真空法的检测标准主要有QJ3123-2000《氦质谱真空检漏方法》、GB /T 15823-2009《氦泄漏检验》,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。
为试漏区配备足够的通风条件
检漏气体氦/ 氢如果泄露,就会像气球一样飞到试漏区的室顶,并逐渐漂满整个试漏区。纵然所有连接件是完全密闭的,但在连接或拆卸的过程中难免会释放少量的检漏气体。因此,为试漏区配备足够的通风条件是非常重要的。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。由于两种检漏气体均有向上运动的趋向,建议从底部送入新鲜空气和从顶部排放气体至室外。
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。利用氦气是比氢气小的第二轻的惰性气体,氦气在自然状态下会向上垂直扩散,在被检测的管道中注入氦气。
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。背压法氦质谱检漏采用背压法检漏时,首先将被检产品置于高压的氦气室中,浸泡数小时或数天,如果被检产品表面有漏孔,氦气便通过漏孔压入被检产品内部密封腔中,使内部密封腔中氦分压力上升。