常見的四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點及檢測標準
2022-08-24 15:22:55
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)被檢件的氦泄漏量測量。當被檢件密封面上存在漏孔時,示漏氣體氦氣及其它成分的氣體均會從漏孔泄出,泄漏出來的氣體進入氦質(zhì)譜檢漏儀后,由于氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇性識別能力,僅給出氣體中的氦氣分壓力信號值。在獲得氦氣信號值的基礎(chǔ)上,通過標準漏孔比對的方法就可以獲得漏孔對氦泄漏量。
根據(jù)檢漏過程中的示漏氣體存貯位置與被檢件的關(guān)系不同,可以將氦質(zhì)譜檢漏法分為真空法、正壓法、真空壓力法和背壓法,下面量化檢測工作人員分別總結(jié)了這四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點及檢測的標準。
常見的四種氦質(zhì)譜檢漏法的檢測原理、優(yōu)缺點及檢測標準
1、真空法氦質(zhì)譜檢漏
采用真空法檢漏時,需要利用輔助真空泵或檢漏儀對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室抽真空,采用氦單或噴吹的方法在被檢產(chǎn)品外表面施氦氣,當被檢產(chǎn)品表面有漏孔時,氦氣就會通過漏孔進入被檢產(chǎn)品內(nèi)部,再進入氦質(zhì)譜檢漏儀,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏量測量。按照施漏氣體方法的不同,又可以將真空法分為真空噴吹法和真空氨單法。其中真空噴吹法采用噴槍的方式向被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣,可以實現(xiàn)漏孔的精確定位:真空氦罩法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部單起來,在罩內(nèi)充滿一定濃度的氦氣,可以實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測量。
真空法的優(yōu)點是檢測靈敏度高,可以精確定位,能實現(xiàn)大容器或復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的檢漏。真空法的缺點是只能實現(xiàn)一個大氣壓差的漏率檢測,不能準確反映帶壓被檢產(chǎn)品的真實泄漏狀態(tài)。
2、正壓法氦質(zhì)譜檢漏
采用正壓法檢漏時,需對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室充入高于一個大氣壓力的氫氣,當被檢產(chǎn)品表面有漏孔時,氫氣就會通孔漏孔進入被檢外表面的周圍大氣環(huán)境中,再采用吸槍的方式檢測被檢產(chǎn)品周圍大氣環(huán)境中的氦氣濃度增量,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏測量。按照收集氦氣方式的不同,又可以將正壓法分為正壓吸槍法和正壓累積法。其中正壓吸槍法采用檢漏儀吸槍對被檢產(chǎn)品外表面進行掃描探查,可以實現(xiàn)漏孔的精確定位;正壓累積法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來,采用檢漏儀吸槍測量一定時間段前后的氦罩內(nèi)氫氣濃度變化量,實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的精確測量。
正壓法的優(yōu)點是不需要輔助的真空系統(tǒng),可以精確定位,實現(xiàn)任何工作壓力下的檢測。正壓法的缺點是檢測靈敏度較低,檢測結(jié)果不確定度大,受測量環(huán)境條件影響大。
3、真空壓力法氦質(zhì)譜檢漏
采用真空壓力法檢漏時,需要將被檢產(chǎn)品整體放入真空密封室內(nèi),真空密封室與輔助抽空系統(tǒng)和檢漏儀相連,被檢產(chǎn)品的充氣接口通過連接管道引出真空密封室后,再與氦氣源相連,當被檢產(chǎn)品表面有漏孔時,氦氣就會通過漏孔進入真空密封室,再進入氦質(zhì)譜檢漏儀,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測量。真空壓力法的優(yōu)點是檢測靈敏度高,能實現(xiàn)任何工作壓力的漏率檢測,反映被檢件的真實泄漏狀態(tài)。
真空壓力法的缺點是檢漏系統(tǒng)復(fù)雜,需要根據(jù)被檢產(chǎn)品的容積和形狀設(shè)計真空密封室。這里需要說明在檢漏過程要求確保充氣管道接口無泄漏,或者采取特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計將所有充氣管道連接接口放置在真空密封室外部。
4、背壓法氦質(zhì)譜檢漏
采用背壓法檢漏時,首先將被檢產(chǎn)品置于高壓的氦氣室中,浸泡數(shù)小時或數(shù)天,如果被檢產(chǎn)品表面有漏孔,氫氣便通過漏孔壓入被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封腔中,使內(nèi)部密封腔中氨分壓力上升。然后取出被檢產(chǎn)品,將表面的殘余氨氣吹除后再將被檢產(chǎn)品放入與檢漏儀相連的真空容器內(nèi),被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封腔內(nèi)的氫氣會通過漏孔泄漏到真空容器,再進入氦質(zhì)譜檢漏儀,從而實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率測量。
檢漏儀給出的漏率值為測量漏率,需要通過換算公式計算出被檢產(chǎn)品的等效標準漏率。背壓法的優(yōu)點是檢測靈敏度高,能實現(xiàn)小型密封容器產(chǎn)品的泄漏檢測,可以進行批量化檢測。背壓法的缺點是不能進行大型密封容器的漏,否則由于密封腔體容積太大,導(dǎo)致加壓時間太長。此外,每個測量漏率都對應(yīng)兩個等效標準漏率,在細檢完成后還需要采用其它方法進行粗檢,排除大漏的可能。