技术与服务
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氦检知识
氦检简介
氦检是一种检验手段，对被检工件抽空后充入一定压强的氦气，被检工件外面是具有一定真空度要求的真空箱，真空箱与氦质谱检漏仪检漏口相接。若被检工件有漏，则漏入真空箱的氦气可通过氦质谱检漏仪测出。与被检工件相连的是充气回收装置，在检漏前后分别实现氦气的充注和回收。
氦质谱检漏仪特点
（1）便携式：近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高，而且便于携带，给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。
（2）高压强下检漏：检漏口压强可高达数百帕左右，对检测大系统和有大漏的工件很有益。
（3）自动化程度高：自动校准氦峰，自动调节零点，量程自动转换，自动数据处理，可外接打印机。整机由微机控制，菜单选择功能，一个按钮即可完成一次的全检漏过程。
（4）全无油的干式检漏：有些生产的检漏仪，可采用干式泵，达到无油蒸气的效果，为无油系统及芯片等半导体器件的检漏，提供了有利条件。
（5）检漏范围宽：现今生产的四极检漏仪，质量范围很宽，不仅可检测氦气，而且能检测其它气体。分子泵排气系统取代扩散泵排气系统，不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题，而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同，分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。例如可通过采用改变分子泵转速来达到此目的，且提高检漏灵敏度。另外，逆扩散检漏方式，实现了高压强下检漏，也为正压吸枪检漏提供了良好的条件。
氦质谱检漏仪行业应用
氦质谱检漏仪的应用已从科学院、大专院校、实验室及少数科研机构走向工矿企业，甚至乡镇企业、个体企业，可以说应用领域极其宽广。
[1]航空航天高科技工业
（1）例如火箭发动机及姿态发动机，过去是打压刷肥皂水检漏，现在重新改进工艺用氦质谱检漏仪检漏，采用正压吸枪与氦罩法结合，使检漏灵敏度大大提高，从而保证了发动机质量。火箭箭体的检漏采用正压吸枪、氦罩法、累集法等几种方法的结合。由于检漏技术的应用，提高了检漏灵敏度，弥补了吸入法检漏时仪器灵敏度低的不足。
（2）KM6空间环模装置设备庞大，主真空室直径12m、高22m，另外有辅助真空室和载人舱等。容积3500m3，分系统多，结构复杂，各种接口焊缝相加有几千米长，采用氦质谱检漏仪负压检漏，每条焊缝由检漏盒密封，配以铺助抽气系统将盒内抽低真空后，充入一定压力氦气，关闭预抽阀，开启检漏阀。由于盒内氦浓度较高，相对检漏仪又有一定压力，因此有效提高了检漏灵敏度。
（3）航天工业中，卫星、各类阀门、电子元器件，传感器等等都在广泛应用氦质谱检漏仪及其检漏技术。
[2]电力行业
SF6高压开关和氧化锌避雷器是发电厂及野外输变电的重要组成部分，往往因泄漏造成大面积或局部停电，影响工业生产，又妨碍人们的正常生活。因此带来的经济损失有时是难以估量的。
（1）高压开关在连箱是铝铸件，往往容易有砂眼，且漏孔结构复杂，不易清洗。一般采用检漏盒或氦罩法，即把被检件抽真空，然后向罩内充入氦气，等待一定时间，确定总漏率的大小。因氦气的用量小，检测灵敏度就高。
（2）氧化锌避雷器，是根据电压高低要求，采用不同截面积、不同厚度和不同数量的氧化锌片，装在瓷套中，充入氮气后密封。其工作原理是在高压输出中如遇雷击，氧化锌片电阻变小，大电流对地短路，输电线路被保护。如果泄漏造成内外没有压差，外部潮湿气体有可能进入，而破坏氧化锌片特性，造成爆炸。
（3）电力行业中，电厂的检漏、高压变压器、高压电容器、高压开关管及其它元器件也都相应的采用氦质谱检谱检漏仪，用不同方法进行检漏。
[3]电子行业
微波发射管、电子管、晶体管、集成电路、密封继电器、各类传感器、心脏起博器。
[4]真空行业，仪器、仪表行业
管道、接头、阀门、波纹管、各种真空泵、各类排气机组、电镜、质谱仪、电子束离子速暴光机、激光轴分离器、高能加速器、医用加速器、辐照加速器、镀膜机、薄膜真空计。
[5]核工业
铀分离装置、存储装置、核发电装置。
[6]制冷行业
冰箱、空调、溴化锂制冷机组、汽车用空调、蒸发器、冷凝器、压缩机、低温储槽。
[7]不锈钢保温器皿
真空保温杯、瓶、锅、饭盒等。
[8]军工行业
核工业、航空工业、航天工业、船舶工业、兵器工业、军事电子六大类。
什么是大气压？
作用在单位面积上的大气压力。温度为0℃、纬度45度海平面上的气压称为1个大气压,水银气压表上的数值为760毫米水银柱高(相当于101325Pa)。
压力等价
1标准大气压= | |
0 | 表压力(psig) |
14.7 | 磅/平方英寸(psia) |
29.9 | 英寸水银柱 |
760 | 毫米水银柱 |
760 | Torr |
760000 | 微米水银柱 |
101325 | Pa |
1.013 | bar |
1013 | mbar |
真空的基本单位是什么？
真空常用帕斯卡（Pascal、Pa）或托尔（Torr）做为压力的单位。还有其他很多种单位，其转换方式如下表：
| Pa | bar | mbar | Torr | atm | psi |
Pa | 1 | 1•10-5 | 1•10-2 | 7.5•10-5 | 9.87•10-6 | 1.45•10-4 |
bar | 1•10-5 | 1 | 1•10-3 | 750 | 0.987 | 14.5 |
mbar | 100 | 1•10-3 | 1 | 0.75 | 9.87•10-4 | 1.45•10-2 |
Torr | 1.33•102 | 1.33•10-3 | 1.33 | 1 | 1.32•10-3 | 1.93•10-2 |
atm | 1.01•105 | 1.013 | 1013 | 760 | 1 | 14.7 |
psi | 6.89•103 | 6.89•10-2 | 68.9 | 51.71 | 6.8•10-2 | 1 |
什么是真空？
真空是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种接近理想状态的稀薄气体环境。在真空环境中，气体分子数量极少，气压远低于标准大气压。
压力分为哪两种方法表示？区别是什么？
绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力，是液体、气体或固体所产生的实际压力。
相对压力：以当地大气压力为基准测得的压力，也叫表压力，因为常用压力表测量。
零点基准
绝对压力：零点是绝对真空，数值始终大于等于零。
相对压力：零点是当地大气压力，数值可正可负。当压力高于大气压力时为正值，低于大气压力时为负值（称为负压或真空度）。
真空箱式氦检漏系统五大要素是什么？
①被检件、②真空箱、③真空泵、④氦质谱室检漏仪、⑤检测介质氦气
为什么要用真空检？
所有检测方式都存在检测背景，检测背景影响检测精度。当有限空间内没有任何物质即为真空环境。
为什么选择氦气作为检漏介质气体？
①是氦气的化学性质稳定，是惰性气体，几乎不与其他物质发生化学反应，这使得它在检测过程中不会被管道或容器壁吸附、与检测系统中的材料反应而干扰检测结果。
②是氦气分子小，在微小的泄漏通道中也能顺利通过，所以它能有效检测出微小的泄漏点
氦质谱室检漏仪基本构成，工作原理是什么？
氦质谱检漏仪主要是基于质谱分析技术来工作的。它的离子源会将进入仪器的气体电离，氦气（He）被电离后形成氦离子。这些离子会在电场和磁场的作用下，按照它们的质荷比（m/z）进行分离。由于氦气的质荷比是固定的（氦原子量约为4），可以精准地聚焦和检测氦离子。
当有氦气泄漏进入检漏仪时，氦离子的流强会发生变化。仪器通过检测氦离子流强的改变，能够发现是否有氦气泄漏，并能根据信号的强弱大致判断泄漏量。并且因为氦质谱检漏仪只对氦气敏感，所以能在复杂的气体环境中精确地检测氦气的存在，从而找出泄漏点。
检漏测试方法有哪些？
以氦气为检测介质的常用方法：
（1）吸枪检漏法
优点：①可精确找到漏点、②氦气可回收，且回收率高、③成本低、④可满足各种压力需求。
缺点：①无法获得整体漏率、②容易受环境影响本底、③需人工完成，误检率高。
（2）真空箱式检漏法
优点：①可以获得整体漏率、②氦气可回收，且回收率高、③可全自动，误检率低、④可满足各种压力需求、⑤背景好，受环境影响非常小。
缺点：①无法精确找到漏点、②成本高。
（3）喷氦法
优点：①可精确找到漏点、②氦气损耗小、③成本低。
缺点：①氦气不可回收、②只满足压差在0.1-0.3MPa以内的检测、③需人工完成，误检率高。
（4）氦罩法
优点：①可以获得整体漏率、②可满足不超过1MPa低压力需求（需根据实际情况确认）、③氦气可回收、④可自动化。
缺点：①氦罩箱制作成本高、风险大、②氦气损失量较大。
以其他介质为检测介质的检测方法：
（1）气泡检漏法
这是比较简单的方法。将被检测物体浸在液体中（一般是水或专用检漏液），如果物体存在泄漏点，气体就会从泄漏处逸出形成气泡，通过观察气泡来判断是否泄漏及泄漏位置。
（2）压力变化检漏法
先对被检测容器等加压，关闭阀门后观察压力变化情况。若压力下降，可能存在泄漏。可以使用压力传感器辅助检测，确定压力下降的幅度来评估泄漏程度。
（3）氦质谱检漏法
如前面所讲，利用氦气作为示踪气体。将氦气喷在被检测物体可能泄漏的部位，或者将被检测物体置于氦气环境中，如果有泄漏，氦气会进入物体内部，氦质谱检漏仪就能检测到氦气的存在，从而发现泄漏点和评估泄漏量。
（4）荧光检漏法
把含有荧光剂的检漏剂注入到被检测系统中，系统运行后，在紫外线灯照射下，有泄漏的地方就会显示出荧光，进而找到泄漏位置。这种方法在空调制冷系统等的检漏中比较常用。
