氦检漏法
氦质谱检漏法是采用氦气作为示漏气体,由于氦气的荷质比小,在检漏过程中不受其它气体的干扰,因此,它是一种反应灵敏,能检出极微小漏孔的选择性检漏方法。它的小可检漏率为10-12Pa.m3.s-1。
运用质谱原理制成的仪器称为质谱仪。质谱仪原理是:通过其部件质谱室,使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后,不同荷质比的离子在场中彼此分开,而相同荷质比的离子在场中汇聚在一起,如果在适当位置安置接受器接受所有这些离子,就会得到按照荷质比大小,依次分开排列的质谱图,这就是质谱。专门设计的把氦示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。氦质谱检漏仪的原理是,当一个带电质点(正离子)以一定速度V进入均匀磁场的分析器中后,如果速度V的方向和磁场H的方向相垂直,它的运动轨迹为圆,不同质合比(m/e)的粒子在磁场中有相应的运动轨迹,这样,不同荷质比的带电粒子在磁场运动后会分开,如果在粒子运动路径中安装一块挡板将其他粒子挡掉,而在氦粒子的运动路径开一个狭缝而被接收极接收形成氦离子流。并经过放大器放大而被测量仪指示出来。检漏时,氦气进入检漏仪氦质谱室中,使仪器发生灵敏的反应,产生检漏的作用。
由于空气中氦气,氦质谱仪的本底电流及噪音也很少,因此可将示漏氦气的信号尽量放大而不怕空气的影响,这样可以测出极为弱小的讯号,从而检出的漏孔;由于氦气是惰性气体,具有分子小,质量轻,扩散快,穿透性强,响应快且稳定,加之不起化学作用,不污染工件,操作安全等特点,导致使用氦质谱检漏仪技术(简称氦检技术)日益受到重视而被广泛应用在空调两器生产上。
真空设备设计中的注意事项
1、根据设备的工艺要求,确定真空设备的总的大允许漏率,并依据这一总漏率确定各组成部件的大允许漏率。
2、根据设备的大允许漏率等指标,在设计阶段就初步确定将要采用的检漏方法,并将其作为指导调试 验收的基本原则之一。
3、根据设备或部件的大允许漏率指标,决定设备的密封、连接方式和总体加工精度,以及何种动密封形式能够满足要求。如,法兰采用金属密封或橡胶密封。
4、容器结构强度设计时,考虑如果采用加压法检漏被检件所应具有的耐压能力和结构强度。
5、选择零部件结构材料时,考虑是否使用了可能被工作介质和示漏气体腐蚀而导致损坏的材料。
6、结构设计时,在容器或系统上要留有必要的检漏仪器备用接口,以便在设备组装、调试过程中检漏使用。尤其是大型、复杂的管路系统,通常需要采用分段检漏方法,因此在管路上要设置分段隔离的阀门,并在每一隔离段上预留检漏仪器接口。
7、零件结构设计时,尽量避免采用可能干扰检漏工作的设计方案。例如在真空室內螺钉孔不能采用盲孔形式,因为安装螺钉后螺孔内部剩余空间的气体只能通过螺纹间隙逸出,形成虚漏。从而延长系统抽气时间,干扰检漏正常进行。如图真空检漏中不应出现的结构。
8、与此类似,结构设计中不允许存在连续双面焊缝和多层密封圈结构,因为这会在中间形成“寄生积”内的气体会形成虚漏;而当内、外双侧焊缝或密封圈同时泄漏时,“寄生容积”使示漏气体穿越双层焊缝的响应时间过长,无法正常检漏。
9、焊接结构设计时,尽量减少总装后无法检漏的焊缝
真空应用设备哪些部位容易出现泄漏,应该如何检漏?
喷吹法检漏
1. 喷吹法检漏的原理
喷吹法检漏是利用辅助真空泵或检漏仪对被检产品内部密封室抽真空,然后在被检产品外表面喷吹氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通过漏孔进入被检产品内部,再进入氦质谱检漏仪,检漏仪会报警并显示当前漏率值。
2.喷吹法检漏的优缺点
优点:①检测灵敏度高
②定位准确
③对大容器或复杂结构产品的检漏可靠性高
真空检漏的具体方法
为了方便说明真空检漏方法,我们以真空炉为例进行真空检漏。真空炉主要由机械泵、罗茨泵、扩散泵、前级管路、炉体等几部分组成,如图2所示。真空炉的生产中为常见问题是极限压力合格,而升压率不合格,或者是两者都不合格,比较少见的是升压率合格但极限压力不合格。
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