氦質(zhì)譜檢漏儀光無源器件檢漏

光無源器件是不含光能源的光能器件的總稱。光無源器件在光路中都要消耗能量，插入損耗是其主要性能指標(biāo)。光無源器件有光纖連接器、光開關(guān)、光衰減器、光纖耦合器、波分復(fù)用器、光調(diào)制器、光濾波器、光隔離器、光環(huán)行器等。它們?cè)诠饴分蟹謩e實(shí)現(xiàn)連接、能量衰減、反向隔離、分路或合路、信號(hào)調(diào)制、濾波等功能。氦質(zhì)譜檢漏儀的進(jìn)展經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的努力，今天的氦質(zhì)譜檢漏儀已告別了四十年代初期的情形。本文主要介紹氦質(zhì)譜檢漏儀在無源器件中的檢漏應(yīng)用。

光無源器件是不含光能源的光功能器件的總稱。光無源器件在光路中都要消耗能量，插入損耗是其主要性能指標(biāo)。光無源器件有光纖連接器、光開關(guān)、光衰減器、光纖耦合器、波分復(fù)用器、光調(diào)制器、光濾波器、光隔離器、光環(huán)行器等。它們?cè)诠饴分蟹謩e實(shí)現(xiàn)連接、能量衰減、反向隔離、分路或合路、信號(hào)調(diào)制、濾波等功能。氦質(zhì)譜檢漏儀因具備檢測(cè)靈敏度高、反應(yīng)速度快、定位定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于壓力容器、航空航天、原子能、發(fā)電廠、制冷工業(yè)等領(lǐng)域。本文主要介紹氦質(zhì)譜檢漏儀在無源器件中的檢漏應(yīng)用。

無源器件檢漏原因：光無源器件是光纖通信設(shè)備的重要組成部分，也是其它光纖應(yīng)用領(lǐng)域不可缺少的元器件。具有高回波損耗、低插入損耗、高可靠性等特點(diǎn)。光無源器件對(duì)密封性的要求極高，如果存在泄漏會(huì)影響其使用性能和精度，光通信行業(yè)的漏率標(biāo)準(zhǔn)是小于 5×10-8  mbar.l/s，因此需要進(jìn)行泄漏檢測(cè)。如果泄漏造成內(nèi)外沒有壓差，外部潮濕氣體有可能進(jìn)入，而破壞氧化鋅片特性，造成爆1炸。氦質(zhì)譜檢漏法利用氦氣作為示蹤氣體可準(zhǔn)確定位，定量漏點(diǎn)，替代傳統(tǒng)泡沫檢漏和壓差檢漏，目前已廣泛應(yīng)用于光無源器件的檢漏。

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(cè)量原理，實(shí)現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測(cè)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。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。在獲得氦氣信號(hào)值的基礎(chǔ)上，通過標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對(duì)的方法就可以獲得漏孔對(duì)氦泄漏量。

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(cè)原理、優(yōu)缺點(diǎn)及檢測(cè)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(duì)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(cè)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。氦質(zhì)譜檢漏法利用氦氣作為示蹤氣體可準(zhǔn)確定位，定量漏點(diǎn)，替代傳統(tǒng)泡沫檢漏和壓差檢漏，目前已廣泛應(yīng)用于光無源器件的檢漏。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(cè)量。

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(cè)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(duì)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(duì)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(cè)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(duì)工件作耐壓測(cè)試，如果不出現(xiàn)明顯變形及大漏，再執(zhí)行氦檢測(cè)工藝。

2.氦檢測(cè)精度要求：由于不同生產(chǎn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)超過1克/年。

3.檢測(cè)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(cè)，就要求氦檢測(cè)節(jié)拍越快越好。中科科美生產(chǎn)的氦檢系統(tǒng)，針對(duì)冷凝器檢漏節(jié)拍在40秒/件，針對(duì)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(cè)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)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)和工作原理

　　氦質(zhì)譜檢漏儀是180°磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計(jì)，其基本原理是根據(jù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同質(zhì)荷比的離子具有不同的偏轉(zhuǎn)半徑來實(shí)現(xiàn)不同種類離子的分離。檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)及電氣控制部分組成。檢漏工作時(shí)先打開抽空閥前級(jí)泵對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)真空度P1 優(yōu)于200 Pa 時(shí)，打開入口閥1、2，關(guān)閉抽空閥，氦氣將逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室中被檢測(cè)出來，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 10 Pa·m3/s。檢漏時(shí)噴槍在漏孔處停留的時(shí)間應(yīng)為儀器響應(yīng)時(shí)間的3倍，該時(shí)間再加上氦氣在真空系統(tǒng)中的傳遞時(shí)間，即為兩次噴氦的較小間隔時(shí)間，當(dāng)然真空系統(tǒng)越龐大，該間隔時(shí)間也越長。前級(jí)泵繼續(xù)對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)P1降至20 Pa 時(shí)，入口閥2 關(guān)閉，入口閥3 打開，分子泵的高抽速用于抽空試件，檢漏儀的反應(yīng)時(shí)間縮短，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 12 Pa·m3/s。

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