氦質(zhì)譜檢漏儀

氦質(zhì)譜檢漏儀（Helium Mass SpectrometerLeakDetector）為氣體工業(yè)名詞術(shù)語，用氦氣或者氫氣作示漏氣體，以氣體分析儀檢測氦氣而進(jìn)行檢漏的質(zhì)譜儀。氦氣的本底噪聲低，分子量及粘滯系數(shù)小，因而易通過漏孔并易擴(kuò)散；（4）全無油的干式檢漏：有些國家生產(chǎn)的檢漏儀，可采用干式泵，達(dá)到無油蒸氣的效果，為無油系統(tǒng)及芯片等半導(dǎo)體器件的檢漏，提供了有利條件。另外，氦系惰性氣體，不腐蝕設(shè)備，故常用氦作示漏氣體。將這種氣體噴到接有氣體分析儀（調(diào)整到僅對氦氣反應(yīng)的工作狀態(tài)）的被檢容器上，若容器有漏孔，則分析儀即有所反應(yīng)，從而可知漏孔所在及漏氣量大小。

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氦質(zhì)譜檢漏儀常用檢漏方法及標(biāo)準(zhǔn)

氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦質(zhì)譜檢漏儀的氦分壓力測量原理，實(shí)現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測量。當(dāng)被檢件密封面上存在漏孔時(shí)，示漏氣體氦氣及其它成分的氣體均會(huì)從漏孔泄出，泄漏出來的氣體進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀后，由于氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇性識(shí)別能力，僅給出氣體中的氦氣分壓力信號(hào)值。在獲得氦氣信號(hào)值的基礎(chǔ)上，通過標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對的方法就可以獲得漏孔對氦泄漏量。容積3500m3，分系統(tǒng)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種接口焊縫相加有幾千米長，采用氦質(zhì)譜檢漏儀負(fù)壓檢漏，每條焊縫由檢漏盒密封，配以鋪助抽氣系統(tǒng)將盒內(nèi)抽低真空后，充入一定壓力氦氣，關(guān)閉預(yù)抽閥，開啟檢漏閥。

根據(jù)檢漏過程中的示漏氣體存貯位置與被檢件的關(guān)系不同，可以將氦質(zhì)譜檢漏法分為真空法、正壓法、真空壓力法和背壓法，下面分別總結(jié)了這四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點(diǎn)及檢測的標(biāo)準(zhǔn)。

真空法氦質(zhì)譜檢漏

采用真空法檢漏時(shí)，需要利用輔助真空泵或檢漏儀對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室抽真空，采用氦罩或噴吹的方法在被檢產(chǎn)品外表面施氦氣，當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏孔時(shí)，氦氣就會(huì)通過漏孔進(jìn)入被檢產(chǎn)品內(nèi)部，再進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀，從而實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏量測量。按照施漏氣體方法的不同，又可以將真空法分為真空噴吹法和真空氦罩法。其中真空噴吹法采用噴槍的方式向被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣，可以實(shí)現(xiàn)漏孔的準(zhǔn)確定位; 真空氦罩法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來，在罩內(nèi)充滿一定濃度的氦氣，可以實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測量。2）KM6空間環(huán)模裝置設(shè)備龐大，主真空室直徑12m、高22m，另外有輔助真空室和載人艙等。

真空箱氦檢漏及回收系統(tǒng)在汽車空調(diào)的應(yīng)用二

汽車空調(diào)兩器檢測要求

1.1 空調(diào)兩器實(shí)際工況  

1.空調(diào)兩器工作介質(zhì)：氟利昂或者碳?xì)浠衔镒鳛橹评鋭┕ぷ饔谄嚳照{(diào)內(nèi)部，目前比較流行使用R134a作為汽車空調(diào)的制冷劑。

2.壓力范圍：不同規(guī)格的空調(diào)兩器工作范圍在2.0~3.5MPa之間，正常工作壓力在0.8~2.0MPa之間。注：特殊情況除外。  

3.氣密性要求：對于兩器產(chǎn)品，充注一定壓力R134a制冷劑，泄露量小于2克/年。

4. 耐壓要求：對產(chǎn)品加壓到實(shí)驗(yàn)壓力，保壓一段時(shí)間，降到常壓，經(jīng)檢查無泄漏和異常變形。

1.2 空調(diào)兩器氦檢漏基本要求

1.耐壓測試要求：一般兩器在執(zhí)行氦檢漏之前會(huì)充注一定壓力（一般不超過3.5MPa）的高純氮?dú)饣蛘吒稍锏膲嚎s空氣，對工件作耐壓測試，如果不出現(xiàn)明顯變形及大漏，再執(zhí)行氦檢測工藝。

2.氦檢測精度要求：由于不同生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品的檢測要求不盡相同，但一般都會(huì)遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，或比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求稍高。通?！皟善鳌睓z測標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)超過1克/年。

3.檢測節(jié)拍要求：據(jù)調(diào)查一般的兩器生產(chǎn)廠家年產(chǎn)量都會(huì)在十萬只以上，要實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品全部使用氦檢測，就要求氦檢測節(jié)拍越快越好。中科科美生產(chǎn)的氦檢系統(tǒng)，針對冷凝器檢漏節(jié)拍在40秒/件，針對蒸發(fā)器檢漏可達(dá)20秒每件；

4.氦氣回收要求：氦檢漏系統(tǒng)使用氦氣作為示蹤氣體，由于氦氣比較貴重，如果直接排放，必然導(dǎo)致檢測成本的大幅增加。因此，一般廠家都會(huì)要求氦氣可回收，即循環(huán)利用。氦檢系統(tǒng)，氦氣回收率可達(dá)95%以上。

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氦質(zhì)譜檢漏儀故障與處理

(1)內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)

當(dāng)檢漏儀內(nèi)部存在泄漏時(shí)，會(huì)對檢漏工作造成較大干擾，容易造成誤檢、誤判。 檢漏儀內(nèi)部主要的密封部位在檢漏儀的后側(cè)(見圖2)，位于隔熱板的上方：①檢漏儀測試口與閥門組塊的連接部位，密封方式采用膠灌密封，檢漏儀在運(yùn)輸過程中如遇到強(qiáng)烈震動(dòng)，此處容易造成密封膠開裂。②各電磁閥與閥門組件間的連接部位。密封方式采用氟橡膠圈或金屬墊片密封，橡膠圈的密封壽命有限，使用5 年以上時(shí)，有可能會(huì)存在密封失效的問題。③各零部件接口處的密封部位。如放大器與質(zhì)譜室、離子源與質(zhì)譜室、分子泵與質(zhì)譜室、標(biāo)準(zhǔn)漏孔與閥門組件、真空計(jì)與閥門組件等接口間的金屬墊片密封或橡膠圈密封。此外，每個(gè)測量漏率都對應(yīng)兩個(gè)等效標(biāo)準(zhǔn)漏率，在細(xì)檢完成后還需要采用其它方法進(jìn)行粗檢，排除大漏的可能。

(2)定位方法

采用噴吹法對各密封部位的氣密性進(jìn)行檢測，因檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，各密封結(jié)構(gòu)間的距離很近，檢測時(shí)定位難度較大。經(jīng)摸索，在檢測時(shí)采用以下技巧，可提高定位的能力：①查漏前，先將分子泵風(fēng)扇的電源斷開，避免風(fēng)扇將氦源吹散至各個(gè)密封環(huán)節(jié)，造成定位不準(zhǔn)確。②噴吹時(shí)，要嚴(yán)格控制氦源的流量，盡量采用噴槍咀流量小的噴槍，提高定位的能力。③儀器的反應(yīng)時(shí)間小于1 s，所以在一個(gè)部位噴吹的時(shí)間約3 s，再等待約3 s 后觀測信號(hào)有無變化。（3）電子行業(yè)微波發(fā)射管、電子管、晶體管、集成電路、密封繼電器、各類傳感器、心臟起博器。