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氦质谱检漏仪系统

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氦质谱检漏灵敏度分析方法

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氦质谱检漏灵敏度分析方法

发布日期:2018-09-14 作者:迪泰真空 点击:

对真空漏率要求较高的大容器检漏一般采用氦质谱真空检漏,此时检漏灵敏度的高低是衡量检漏结果精确与否的重要指标之一。要充分发挥检漏仪的能力,以求得尽可能高的检漏灵敏度,必须对辅助真空系统进行合理设计。下面通过对检漏灵敏度的分析确定检漏仪在本套真空系统中的连接方式。

通过对检漏仪的调节,能使其在高真空侧和前级侧时对氦气的抽速Sd保持一致,Qmin为系统参数一般不变,从式(1)和式(2)可看出qmin的高低取决于S1和S2的大小。在分流状态,有S2>>S1,即qmin1<qmin2。在次级泵启动进入稳定状态后,一般可将前级泵处节流阀关闭,即S1=0,由式(1)可知,此时qmin1=Qmin。而相同条件下,次级泵处阀门却不能完全断开,即S2>0,由式(2)可知,qmin2>Qmin,比较有qmin1<qmin2。在需对大容器抽高真空并要求检漏时,检漏仪接在前级侧时的系统检漏灵敏度高于接在高真空侧的检漏灵敏度。

随着压力容器出口产品的增加及各制造企业对产品质量的重视,氦质谱检漏原理在我国的压力容器制造业中的应用也逐年递增。氦质谱检漏方法(以下简称氦检)以其高灵敏度和准确性而通常应用于整体防漏等级较高的压力容器上。氦检方法基本上可分为用氦气内部加压法和设备内部抽真空外部施氦这两种,由于后者需将设备完全抽成真空状态,往往会增加试验用设备(如高、低压真空泵、真空阀等)和设备工装(如外压加强圈)而使造价提高,所以该方法通常用于容积小而厚壁的设备;对于大多数压力容器而言,通常优先选用前一种方法。

试验原理

质谱检漏仪是根据质谱学原理,用氦做探索气体而制成的仪器。

试验时当其从漏孔中泄出后,随同其它气体一起被吸入质谱检漏仪中,质谱检漏仪内的灯丝发射出的电子把分子电离,正离子在加速场的作用下做加速运动,形成离子束,当离子束射入与它垂直的磁场后做圆周运动,轨道半径由下式决定:

当R、H为定值时,改变加速电压可以使不同质量的离子通过接收缝接收检测。在仪器分析器的某一特定位置上设置收集极,就可以把氦离子从产生的离子残余物中隔离出来并转换为仪表显示的比率——从质谱检漏仪吸入的氦部分的压力函数。而作为探索气,氦气在空气及真空系统中的含量甚微,在空气中仅占二十万分之一,这样仪器本底噪声小,同时氦的质量小,仅大于氢,易于通过漏孔,具有较高的扩散速度,即使是微小的漏量,也很容易反应出来。氦气为惰性气体,不会与被检设备的各种材料发生反应,不易被吸附且使用安全。

工艺过程

氦检应在设备施工和其它检验均已完成后进行。试验前设备表面及内部须清洁、干燥,否则将会影响试验结果以至造成错误的判断。本文就内部加压氦检方法的工艺过程做如下简述:

设备的表面处理及干燥

由于氦检是通过氦穿过漏孔来检漏的,所以焊缝表面若存有油污、焊渣以及设备内部的积水、污垢等都会使泄漏孔暂时阻塞而影响检测结果,因此,试验前必须彻底清理设备内部及焊缝表面并用热风装置将设备内部彻底干燥。

氦质谱检漏仪的校验

吸枪与质谱检漏仪之间使用金属软管连接后,将吸枪移至正压校准漏孔出口侧,校验仪器的读数。质谱检漏仪应在校验后使用并在试验期间每1~2小时校验一次。质谱检漏仪的检漏率应高于设备所允许漏率1~2个数量级。

检查

设备保压30分钟后,用扫描率不大于25mm/秒或更慢的速度在距离焊缝表面不大于3mm的范围内用吸枪吮吸,并应从焊缝底部至上而行。

氦质谱检漏仪品牌

本文网址:http://www.hcrencai.com/news/433.html

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