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。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。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。
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。
为什么用氦气作为检漏的气体?
1.氦气分子量小,扩散性强、渗透率高,即可以通过较小的孔。
2.氦气在空气中的体积含量约为5ppm,这说明正常空气环境中氦气的含量很小,即氦本底很好。
3.氦气是无毒无色无味的惰性气体,这就意味着,正常情况下其可以作为介质在所有的物体中存在,且不发生反应。
4.在质谱仪谱图中易于与其它物质区分。
5.综合以上几个特点,氦气作为一种检漏的示踪气体,是较佳的选择。
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。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。氦气在空气中的体积含量约为5ppm,这说明正常空气环境中氦气的含量很小,即氦本底很好。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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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。真空法的检测标准主要有QJ3123-2000《氦质谱真空检漏方法》、GB/T15823-2009《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。