氦質(zhì)譜檢漏顧名思義,在一定壓差的前提下,介質(zhì)通過單位時間內(nèi)泄漏部位的標(biāo)準(zhǔn)氣體量。
對于質(zhì)譜氦泄漏測量方法,根據(jù)氦的特殊性質(zhì),泄漏檢測介質(zhì)為氦,檢測方法為質(zhì)譜儀,常用的使用方法有槍法和真空法,或稱為內(nèi)部和外部檢測法。
絕對無泄漏系統(tǒng)不存在。質(zhì)譜氦泄漏檢測是基于一定壓差下氦作為泄漏介質(zhì)的條件的檢測結(jié)果。因此,不同的壓差條件和不同的介質(zhì)條件有不同的泄漏率。
根據(jù)磁場作用下不同分子量的分子根據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)分離,測量分子量進(jìn)行成分和結(jié)構(gòu)分析:電場對帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)。
為什么氦被用作示宗氣體?
氦的特性:
分子量小,活躍。
空氣中含量小:5PPM。
氦是惰性氣體,無毒無害。
對于槍法,基于大氣中的氦含量,背景值通常通過調(diào)節(jié)針閥調(diào)整到-6級來定性泄漏測量;對于真空法,可以定量測量泄漏。
檢漏儀三大模塊:
1.真空系統(tǒng)。
前泵+分子泵組合成真空系統(tǒng),以獲得高真空。
2.檢測系統(tǒng)。
閥門、內(nèi)置漏孔、氦質(zhì)譜室。
3.電路系統(tǒng)。
電信號控制系統(tǒng)由主板、電源板、分子泵驅(qū)動板、通信板組成。
真空法
基本方法比較:注:空氣中約5ppm氦氣成分。
注:注:
建議每月對檢漏儀進(jìn)行校準(zhǔn)檢查;
氦檢儀工作時必須放在水平地面上,不得移動;
上部檢測口不能在TEST狀態(tài)下打開,只能在VENT狀態(tài)下打開;
四種常見的氦質(zhì)譜檢漏方法的檢測原理、優(yōu)缺點(diǎn)及檢測標(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量原理,實現(xiàn)被檢件的氦泄漏測量。當(dāng)被檢件密封面有漏孔時,表示泄漏氣體氦等成分的氣體會從漏孔中泄漏。泄漏氣體進(jìn)入氦質(zhì)譜檢漏儀后,由于氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇性識別能力,只給出氣體中氦分壓信號值。在獲得氦信號值的基礎(chǔ)上,通過標(biāo)準(zhǔn)漏孔比較,可以獲得氦泄漏量。
氦質(zhì)譜檢漏法可分為真空法、正壓法、真空壓力法和背壓法??偨Y(jié)了這四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)。
真空法氦質(zhì)譜檢漏。
采用真空法泄漏檢測,需要使用輔助真空泵或泄漏檢測器對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室進(jìn)行真空,采用氦罩或噴霧法在被檢產(chǎn)品外表面施加氦氣。當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有泄漏時,氦氣將通過泄漏進(jìn)入被檢產(chǎn)品內(nèi)部,然后進(jìn)入氦質(zhì)譜泄漏檢測儀,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品的泄漏測量。根據(jù)泄漏氣體的不同方法,真空法可分為真空噴霧法和真空氦罩法。其中,真空噴霧法通過噴槍向被檢產(chǎn)品外表面噴灑氦氣,可實現(xiàn)漏洞的準(zhǔn)確定位;真空氦罩法采用具有一定密封功能的氦罩覆蓋所有被檢產(chǎn)品,覆蓋一定濃度的氦氣,可實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總泄漏率的測量。
真空法具有檢測靈敏度高、定位準(zhǔn)確、檢漏大容器或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的優(yōu)點(diǎn)。
真空法的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要包括QJ3123-2000氦質(zhì)譜真空泄漏檢測方法、GB/T15823-2009氦泄漏檢測,主要用于真空密封性能要求,單車、環(huán)境模擬設(shè)備等真空密封性能要求。
正壓法氦質(zhì)譜檢漏。
采用正壓法檢漏時,需要將被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室充入大氣壓力以上的氦氣。當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏洞時,氦氣會通過漏洞進(jìn)入被檢外表面周圍的大氣環(huán)境,然后通過吸槍檢測被檢產(chǎn)品周圍大氣環(huán)境中氦氣濃度的增加,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品的泄漏測量。根據(jù)氦氣收集方法的不同,正壓法可分為正壓吸槍法和正壓積累法。其中,正壓吸槍法采用泄漏探測器對被檢產(chǎn)品外表面進(jìn)行掃描探測,可實現(xiàn)漏洞的準(zhǔn)確定位;正壓積累法采用具有一定密封功能的氦罩覆蓋所有被檢產(chǎn)品,用泄漏探測器測量一段時間前后氦罩內(nèi)氦濃度的變化,實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總泄漏率的準(zhǔn)確測量。
正壓法的優(yōu)點(diǎn)是不需要輔助真空系統(tǒng),可以精確定位,實現(xiàn)任何工作壓力下的檢測。
正壓法的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要包括QJ3089-1999《氦質(zhì)譜正壓泄漏檢測方法》、QJ2862-1996《壓力容器焊接氦質(zhì)譜吸槍罩盒泄漏檢測方法》,主要用于高壓氦氣瓶、艙門檢漏儀等大容量高壓封閉容器產(chǎn)品的泄漏檢測。
真空壓力法氦質(zhì)譜檢漏。
當(dāng)采用真空壓力法泄漏檢測時,需要將被檢測產(chǎn)品整體放入真空密封室,真空密封室與輔助空氣系統(tǒng)和泄漏檢測器連接,被檢測產(chǎn)品的充氣接口通過連接管引出真空密封室,然后與氦源連接,當(dāng)被檢測產(chǎn)品表面有泄漏時,氦通過泄漏進(jìn)入真空密封室,然后進(jìn)入氦譜泄漏檢測器,實現(xiàn)被檢測產(chǎn)品總泄漏率的測量。
真空壓力法的優(yōu)點(diǎn)是檢測靈敏度高,能實現(xiàn)任何工作壓力的泄漏率檢測,反映被檢件的真實泄漏狀態(tài)。
真空壓力法的檢測標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T15823-2009氦泄漏檢測,主要用于電磁閥、高壓充氣管道、推進(jìn)劑儲箱、天線、應(yīng)答器、整星產(chǎn)品等結(jié)構(gòu)簡單、壓力不是特別高的密封產(chǎn)品。
背壓法氦質(zhì)譜檢漏。
當(dāng)使用背壓檢漏時,首先將被檢產(chǎn)品放入高壓氦室,浸泡數(shù)小時或數(shù)天。如果被檢產(chǎn)品表面有漏孔,氦通過漏孔壓入被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封腔,增加內(nèi)部密封腔內(nèi)氦的壓力。然后取出被檢驗產(chǎn)品,吹出表面殘余氦,將被檢驗產(chǎn)品放入與泄漏檢驗儀相連的真空容器中。被檢驗產(chǎn)品內(nèi)部密封腔內(nèi)的氦通過漏孔泄漏到真空容器中,然后進(jìn)入氦質(zhì)譜泄漏檢驗儀,實現(xiàn)被檢驗產(chǎn)品的總泄漏率測量。泄漏檢驗儀給出的泄漏值為測量泄漏率,需要通過轉(zhuǎn)換公式計算被檢驗產(chǎn)品的等效標(biāo)準(zhǔn)泄漏率。
背壓檢漏標(biāo)準(zhǔn)主要包括QJ3212-2005《氦質(zhì)譜背壓檢漏方法》、GJB360A-1996《電子電氣元件試驗方法112密封試驗》,主要用于各種電子元件產(chǎn)品的檢漏。
涉及測試:低泄漏測試