




氦质谱检漏仪故障与处理
(1)内部的密封结构
当检漏仪内部存在泄漏时,会对检漏工作造成较大干扰,容易造成误检、误判。 检漏仪内部主要的密封部位在检漏仪的后侧(见图2),位于隔热板的上方:①检漏仪测试口与阀门组块的连接部位,密封方式采用胶灌密封,检漏仪在运输过程中如遇到强烈震动,此处容易造成密封胶开裂。②各电磁阀与阀门组件间的连接部位。密封方式采用氟橡胶圈或金属垫片密封,橡胶圈的密封寿命有限,使用5 年以上时,有可能会存在密封失效的问题。③各零部件接口处的密封部位。如放大器与质谱室、离子源与质谱室、分子泵与质谱室、标准漏孔与阀门组件、真空计与阀门组件等接口间的金属垫片密封或橡胶圈密封。
(2)定位方法
采用喷吹法对各密封部位的气密性进行检测,因检漏仪内部结构紧凑,各密封结构间的距离很近,检测时定位难度较大。经摸索,在检测时采用以下技巧,可提高定位的能力:①查漏前,汽车空调检漏设备,先将分子泵风扇的电源断开,避免风扇将氦源吹散至各个密封环节,造成定位不准确。②喷吹时,汽车空调检漏设备,要严格控制氦源的流量,尽量采用喷咀流量小的喷,提高定位的能力。③仪器的反应时间小于1 s,所以在一个部位喷吹的时间约3 s,再等待约3 s 后观测信号有无变化。
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氦质谱检漏仪的结构和工作原理
氦质谱检漏仪是180°磁偏转型的质谱分析计,其基本原理是根据离子在磁场中运动时,不同质荷比的离子具有不同的偏转半径来实现不同种类离子的分离。检漏仪主要由质谱室、真空系统及电气控制部分组成。检漏工作时先打开抽空阀前级泵对检漏接口抽真空,当真空度P1 优于200 Pa 时,打开入口阀1、2,关闭抽空阀,氦气将逆着分子泵的抽气方向进入质谱室中被检测出来,此时检漏仪的较小可检漏率为10- 10 Pa·m3/s。前级泵继续对检漏接口抽真空,当P1降至20 Pa 时,入口阀2 关闭,汽车空调检漏设备,入口阀3 打开,分子泵的高抽速用于抽空试件,检漏仪的反应时间缩短,此时检漏仪的较小可检漏率为10- 12 Pa·m3/s。
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氦质谱检漏用氦气的选择
氦气是一种无色、无味的隋性气体。相对分子质量为4.003,分子直径为2.18×10-10m,分子的质量为3.65×10-27kg,在标准状态下的密度为0.1769kg/m3,临界温度为5.25K,临界压力为2.26×105Pa,1atm压力下的沸点为4.214K,熔点为0.9K,三相点温度为2.186K,三相点压力为51.1×10-2Pa,在标准状态下的热导率为510.79J/(m·h·K),在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K),在标准状态下的动力粘度系数为1.86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。
规定的瓶装氦气按纯度高低分别为工业用氦、纯氦、高纯氦三种。
1、工业用氦:氦含量≥99%,露1点≤43℃.
2、纯氦分三级:优等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。
3、高纯氦分为三级:优等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。
氦气在氦质谱检漏仪检漏中作为示踪气体使用,纯度要求不高,一般选用工业用氦,即氦含量≥99%,露1点≤43℃。
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