氦检原理
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国产氦检机工作原理
国产氦检机是一种用于检测元素氦含量的仪器,其工作原理主要基于氦的特性和检测技术的原理。
氦是一种惰性气体,具有低沸点和低密度的特点。
国产氦检机通过氦的质谱分析技术来测量氦的含量。
具体工作原理如下:
1. 氦的采集:国产氦检机通过气路系统将待测样品中的氦气采集到仪器中。
通常,样品中的氦气会与其他气体混合,因此需要经过预处理步骤,例如通过冷凝、过滤等方法去除杂质。
2. 氦的离子化:将采集到的氦气引入到电离室中,通过电子轰击的方式将氦气离子化。
电子轰击会使氦气中的原子或分子失去电子,形成氦离子。
3. 氦离子的分析:离子化的氦离子会根据其质量-电荷比在质谱仪器中被分离和检测。
质谱仪器会将不同质量-电荷比的离子按照质谱扫描原理进行分辨,从而得到氦离子的相对丰度。
4. 氦含量的计算:根据氦离子的相对丰度,可以通过相应的计算方法得出样品中的氦含量。
通常,国产氦检机会利用标准样品进行校准,从而获得准确的氦含量结果。
总结来说,国产氦检机通过质谱分析技术,将氦气离子化并进
行分析,从而计算出样品中的氦含量。
这种方法灵敏度高、准确性好,可广泛应用于氦气含量的检测。
氦检漏法的四种检测原理、优缺点及应用氦质谱检漏法是利用氦质谱检漏仪的氦分压力测量原理,实现被检件的氦泄漏量测量。
当被检件密封面上存在漏孔时,示漏气体氦气及其它成分的气体均会从漏孔泄出,泄漏出来的气体进入氦质谱检漏仪后,由于氦质谱检漏仪的选择性识别能力,仅给出气体中的氦气分压力信号值。
在获得氦气信号值的基础上,通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦泄漏量。
根据检漏过程中的示漏气体存贮位置与被检件的关系不同,可以将氦质谱检漏法分为真空法、正压法、真空压力法和背压法,以下总结了这四种氦质谱检漏法的检测原理、优缺点及检测的标准。
真空法氦质谱检漏采用真空法检漏时,需要利用辅助真空泵或检漏仪对被检产品内部密封室抽真空,采用氦罩或喷吹的方法在被检产品外表面施氦气,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,从而实现被检产品泄漏量测量。
按照施漏气体方法的不同,又可以将真空法分为真空喷吹法和真空氦罩法。
其中真空喷吹法采用喷枪的方式向被检产品外表面喷吹氦气,可以实现漏孔的精确定位;真空氦罩法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,在罩内充满一定浓度的氦气,可以实现被检产品总漏率的测量。
真空法的优点是检测灵敏度高,可以精确定位,能实现大容器或复杂结构产品的检漏。
真空法的缺点是只能实现一个大气压差的漏率检测,不能准确反映带压被检产品的真实泄漏状态。
真空法的检测主要应用于真空密封性能要求,但不带压工作的产品,如空间活动部件、液氢槽车、环境模拟设备等。
正压法氦质谱检漏采用正压法检漏时,需对被检产品内部密封室充入高于一个大气压力的氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通孔漏孔进入被检外表面的周围大气环境中,再采用吸枪的方式检测被检产品周围大气环境中的氦气浓度增量,从而实现被检产品泄漏测量。
按照收集氦气方式的不同,又可以将正压法分为正压吸枪法和正压累积法。
其中正压吸枪法采用检漏仪吸枪对被检产品外表面进行扫描探查,可以实现漏孔的精确定位;正压累积法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,采用检漏仪吸枪测量一定时间段前后的氦罩内氦气浓度变化量,实现被检产品总漏率的精确测量。
氦检机工作原理
氦检机,又称质谱检测仪,是一种利用质谱技术来检测氦气浓度的仪器。
下面是氦检机的工作原理:
1. 氦气进样:氦气通过进样口进入氦检机的气室中。
2. 离子化:氦气在气室中被电源产生的高能电子击中,引发离子化作用,将部分氦原子转化为氦离子。
3. 加速与分离:离子化的氦离子被加速器加速,形成高速运动的离子束。
在加速器的作用下,不同质荷比的离子会与电场发生相互作用,使其在空间中运动轨迹产生分离。
4. 检测:离子束经过分离后,进入质谱仪的检测区域。
在检测区域,离子与检测器发生相互作用,例如碰撞、电离等。
通过检测器测量离子产生的电信号,可以得到样品中氦气的浓度。
5. 数据处理:仪器通过测量和分析离子的电信号,将其转化为氦气浓度的数据。
这些数据可以通过仪器上的显示屏或连接到计算机进行显示和分析。
总的来说,氦检机利用氦气的离子化特性和质谱技术,通过离子的运动轨迹和电信号的测量,来确定氦气的浓度。
氦气检漏工作原理氦气检漏是一种常用的工业检漏方法,其工作原理主要是基于氦气在泄漏点上升到检测仪器上时产生的信号变化。
以下将详细介绍氦气检漏的工作原理及其应用。
一、氦气检漏的工作原理氦气检漏利用氦气的低分子量和惰性特性,通过将氦气注入被检测系统中,当系统发生泄漏时,泄漏点会释放出氦气。
由于氦气分子极小,故能够迅速逃逸并上升到被检测系统的表面。
检测仪器将氦气浓度变化转化为电信号,并进一步分析和处理,最终确定泄漏点的位置和大小。
二、氦气检漏的工作流程氦气检漏的工作流程一般包括以下几个步骤:1. 准备工作:确定被检测系统,准备氦气检漏仪器和氦气供应装置。
2. 氦气注入:将氦气通过氦气供应装置注入到被检测系统中,通常会使用专用的连接器和阀门进行连接和控制。
3. 检测信号采集:打开检测仪器,开始采集氦气浓度变化的信号。
通常,检测仪器会使用质谱仪、热导仪或半导体传感器等进行氦气浓度的测量。
4. 信号处理与分析:检测仪器将采集到的信号进行处理和分析,通过比对基准值和当前值的差异,确定泄漏点的位置和大小。
5. 泄漏修复:根据检测结果,对泄漏点进行修复或更换,确保系统的正常运行。
三、氦气检漏的应用领域氦气检漏在各个工业领域广泛应用,特别是对于密封性要求较高的系统和设备。
以下是氦气检漏的一些常见应用领域:1. 制冷和空调系统:氦气检漏可用于检测制冷剂系统中的泄漏点,确保系统的正常运行和高效工作。
2. 石油化工行业:氦气检漏可用于石油管道、储罐、泵等设备的泄漏检测,确保安全生产和环境保护。
3. 航空航天领域:氦气检漏可用于飞机、火箭等航空器的燃料系统、液压系统等的泄漏检测,确保飞行安全。
4. 电子和半导体行业:氦气检漏可用于电子元件、半导体器件等的封装和组装过程中的泄漏检测,确保产品的质量和可靠性。
5. 医疗行业:氦气检漏可用于医疗设备、气体输送系统等的泄漏检测,确保医疗操作的安全和精确性。
四、氦气检漏的优势和注意事项氦气检漏具有以下优势:1. 高灵敏度:氦气检漏仪器对极小的泄漏量也能够进行检测,能够发现一些其他方法难以察觉的泄漏。
氦质谱检漏仪原理
氦质谱检漏仪是一种常用的气体检测设备,它主要用于检测和定位微小的气体泄漏点。
其原理基于气体分子在电场中的电离和加速运动过程,并通过质谱仪进行分析和检测。
具体原理如下:
1. 气体进样:被测气体(通常为氦气)通过进样系统进入质谱仪。
进样方式可以是直接进入或者通过泵抽取。
2. 电离:进入质谱仪的氦气通过电离器(通常为电子轰击电离器)被电子轰击后发生电离,即氦气分子损失一个或多个电子而形成正离子。
这些正离子具有较高的能量。
3. 加速:经过电离的氦气正离子通过加速器被加速到高速,具备足够的动能以便能够进入质谱仪的质量分析区域。
4. 质量分析:加速后的氦气正离子进入质谱仪的磁场区域。
利用磁场的弯曲效应,根据正离子的质量-电荷比进行分离和筛选。
在磁场的作用下,不同质量的正离子会分别偏转到不同的角度,并最终达到质谱仪的离子计数器。
5. 检测与分析:质谱仪的离子计数器对不同质量的氦气正离子进行计数和分析。
通过测量各个质量的氦气正离子的数目和能量,可以确定被测气体中的氦气浓度和泄漏位置。
通过以上步骤,氦质谱检漏仪可以实现对微小气体泄漏的检测
和定位。
由于氦气具有较小的分子尺寸和良好的扩散性能,使得该检漏仪非常灵敏,对于气体泄漏点的检测具有很高的精度和可靠性。
氦检的原理氦检是一种常见的检测方法,它利用氦气的特性来进行检测。
氦气是一种无色、无味、无毒的稀有气体,具有较小的原子半径和较高的扩散速率,因此在许多检测领域得到了广泛的应用。
氦检的原理主要包括氦气的扩散、检测仪器的工作原理以及检测过程中的应用。
首先,氦检利用氦气的扩散特性进行检测。
氦气具有非常小的原子半径,因此在被检测物体的表面产生微小的孔隙或裂缝时,氦气能够迅速扩散到被检测物体内部。
这种扩散特性使得氦气能够通过微小的缺陷或漏洞,从而实现对被检测物体的高效检测。
其次,氦检的原理还涉及到检测仪器的工作原理。
在氦检过程中,常用的检测仪器是氦质谱仪。
氦质谱仪利用氦气的扩散特性,通过对被检测物体表面或内部的氦气浓度进行监测,从而实现对被检测物体的缺陷或漏洞进行定量和定性的分析。
通过对氦气扩散过程中的质谱分析,可以准确地确定被检测物体的缺陷位置和大小,为后续的修复和改进提供重要的参考依据。
最后,氦检的原理在实际应用中具有广泛的应用价值。
氦检可以用于各种材料的缺陷检测,如金属、塑料、陶瓷等材料的密封性能检测、焊缝质量检测、涂层质量检测等。
同时,氦检还可以用于工业领域的泄漏检测,如管道、容器、阀门等设备的泄漏检测。
此外,氦检还可以应用于医学领域的气密性检测,如医用器械、药品包装等的气密性检测。
综上所述,氦检的原理是基于氦气的扩散特性和检测仪器的工作原理,通过对氦气扩散过程中的质谱分析来实现对被检测物体的缺陷或漏洞进行定量和定性的分析。
在实际应用中,氦检具有广泛的应用价值,可以用于各种材料的缺陷检测和工业领域的泄漏检测,为产品质量控制和安全生产提供了重要的技术支持。
氦气检漏原理
氦气检漏是一种常用的检漏技术,它的原理是利用氦气的渗透性和惰性,将氦气注入被检测器官中,通过检测器的反应来确定泄漏位置和大小。
氦气检漏的原理可以分为溢漏法和压力差法两种方式。
在溢漏法中,氦气被注入到容器中,当气体达到一定浓度时,泄漏区域周围的气体就会发生反应,检测器就会检测到气味。
压力差法则是利用气体在压力差下的渗透原理,将被检测器官加压后注入氦气,再通过计算不同压力下泄漏速率的变化,确定泄漏的位置和大小。
氦气检漏技术有很多应用,例如在医疗、汽车、航空航天和工业生产等领域中都有广泛的应用。
在医疗领域中,氦气检漏被用于检测医用器械如输液管、气管插管等的泄漏情况;在汽车领域中,氦气检漏被用于检测发动机、制动系统和燃油系统等部分的泄漏情况。
在更高性能的领域如航空航天和工业生产中,氦气检漏技术被广泛使用来检测航空发动机、原子能设备、半导体生产设备等的泄漏情况。
氦气检漏的优点在于其高灵敏度和低探头污染率。
通过使用氦气检漏技术,可以更准确地检测到缺陷和泄漏,而又不会造成环境和生产区的污染。
然而,氦气检漏也有其劣势之处。
首先,这种检测方法需要消耗大量
的氦气资源,这对于环境保护和资源利用仍是一个问题。
其次,氦气
检漏在检测区域较大的系统时需要使用多个探头,这会增加检测时间
和成本。
总之,氦气检漏技术是一种高效、稳定的检测方法,广泛应用于医疗、汽车、航空航天和工业生产等领域中。
通过不断提高技术水平和节约
资源,可以更好地利用这种技术来保护环境和提高生产质量。
锂电池氦检原理
锂电池是一种重要的电池技术,广泛应用于电动车、移动设备、储能系统等领域。
氦检测是锂电池生产中的一项重要工序,其原理是利用氦气的渗透性,检测锂电池的密封性能。
锂电池的密封性能对于其性能和安全性至关重要。
如果锂电池的密封性能不足,气体和液体可能会泄漏,导致电池的性能下降、甚至发生爆炸等危险情况。
因此,氦检测是锂电池生产中必不可少的一项工序。
氦检测原理是基于氦气分子的渗透性。
将锂电池放入一个密封的氦气室中,通过氦气分子的渗透来检测锂电池的密封性能。
在检测过程中,使用特制的探头将氦气喷洒到锂电池的表面上,如果锂电池的密封性能良好,则氦气不会渗入锂电池内部。
反之,如果锂电池的密封性能不足,则氦气会渗入锂电池内部,通过检测氦气的浓度来判断锂电池的密封性能。
氦检测是一种非常敏感的检测方法,能够检测出微小的气体泄漏。
通过氦检测,可以有效地检测出锂电池中的泄漏问题,从而保障锂电池的安全性和性能。
锂电池氦检测原理基于氦气分子的渗透性,通过检测氦气的浓度来判断锂电池的密封性能。
氦检测是锂电池生产中必不可少的一项工
序,能够有效地检测出锂电池中的泄漏问题,保障锂电池的安全性和性能。
氦气浓度检测仪原理氦气浓度检测仪是一种用于测量氦气浓度的仪器,它基于一定的原理进行工作。
本文将介绍氦气浓度检测仪的工作原理及其应用。
我们需要了解一下氦气的特性。
氦气是一种无色、无味、无毒的气体,它是地球上最轻的气体之一。
由于其低密度和化学性质的稳定性,氦气被广泛应用于各个领域,如气象学、医疗、工业等。
氦气浓度检测仪的工作原理是基于热导率的测量原理。
热导率是指物质传导热量的能力,不同物质的热导率不同。
氦气浓度检测仪利用氦气与空气的热导率差异来测量氦气浓度。
具体来说,氦气浓度检测仪通常由一个传感器和一个显示器组成。
传感器中含有一个加热丝和一个温度传感器。
当氦气通过传感器时,加热丝加热氦气,而温度传感器测量氦气的温度。
由于氦气的热导率较空气低,加热丝加热氦气后,其温度上升速度比空气慢。
通过测量加热丝和温度传感器之间的温度差,氦气浓度检测仪可以计算出氦气的浓度。
测量结果可以在显示器上进行实时显示。
氦气浓度检测仪广泛应用于各个领域。
在气象学中,氦气浓度检测仪可以用于测量大气中氦气的浓度,从而了解气象变化的情况。
在医疗领域,氦气浓度检测仪可以用于监测医疗气体中氦气的浓度,确保医疗设备的正常运行。
在工业领域,氦气浓度检测仪可以用于检测工业生产中氦气的浓度,确保工艺过程的安全性。
氦气浓度检测仪是一种基于热导率原理的仪器,用于测量氦气浓度。
它通过测量氦气与空气之间的热导率差异来计算氦气的浓度。
氦气浓度检测仪在气象学、医疗和工业等领域都有广泛的应用。
通过使用氦气浓度检测仪,我们可以准确地了解氦气的浓度,从而保证各个领域的正常运行和安全性。
氦检仪原理
氦检仪是一种用于检测氦气浓度的仪器,它基于氦气在特定条件下的物理特性,通过测量氦气的浓度来实现对氦气的检测。
氦检仪的原理主要包括氦气的扩散、探测和测量三个方面。
首先,氦检仪利用氦气在特定条件下的扩散特性。
氦气在不同浓度下会产生不
同的扩散速率,这是氦检仪能够实现氦气浓度检测的基础。
当氦气与空气混合后,通过一定的扩散装置,可以使得氦气在混合气体中扩散,而其他气体则不会扩散。
这样,就可以实现对氦气的分离和浓度的测量。
其次,氦检仪利用探测器对扩散后的氦气进行探测。
探测器通常采用半导体传
感器或者热导传感器,这些传感器能够对氦气进行灵敏的检测。
当氦气通过扩散装置后,探测器会接收到氦气的信号,并将其转化为电信号。
通过对电信号的处理和分析,就可以得到氦气的浓度数据。
最后,氦检仪通过测量得到的氦气浓度数据来实现对氦气的检测和监测。
测量
结果通常会通过显示屏或者数据接口输出,用户可以直观地看到氦气的浓度值。
同时,氦检仪还可以设置报警功能,当氦气浓度超出设定范围时,会发出警报,提醒用户进行相应的处理和控制。
总的来说,氦检仪的原理是基于氦气的扩散特性、探测器的检测和测量结果的
输出来实现对氦气浓度的检测和监测。
通过这种原理,氦检仪可以广泛应用于氦气泄漏检测、氦气浓度监测等领域,为相关行业提供了重要的技术支持。
氦检:氦质谱检漏仪的基本原理
编辑:氦检
氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用
于检漏的仪器,它具有性能稳定、灵敏度高的特点。
是真空检漏技术中灵敏度最高,用得最普遍的检漏仪器。
氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。
单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9~10-12Pam3/s,广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。
双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相
比较,本底噪声显著减小.其灵敏度可达
10-14~10-15Pam3/s,适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。
逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局,被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位,因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点.适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏,其灵敏度可达10-12Pam3/s。
1)工作原理与结构
氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气
部分等组成。
①单级磁偏转型氦质谱检漏仪
现以HZJ—l型仪器为例.介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪,其结构如图2所示。
在质谱室内有:由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源;由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器;由抑制栅、收集极及高阻组成收集器;第一级放大静电计管和冷阴极电离规。
质谱室的工作原理如图3所示。
在离化室N内,气体电离成正离子,在电场作用下离子聚焦成束。
并在加速电压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。
在均匀磁场的作用下,具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动,其偏转半径可按式(5)计算。
可见,当B和U为定值时,不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。
仪器的B和R 是固定的,调节加速电压U使氦离子束[图中(me-1)2]恰好通过出口缝隙S2,到达收集器D,形成离子流并由放大器放大。
使其由输出表和音响指示反映出来;而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器的R
值不同无法通过出口缝隙S2,所以被分离出来。
(me-1)2=4,即He+的质荷比,除He+之外,C卅很少,可忽略。
②双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪
图4示出了双级900缩转串联式磁偏转型氦质谱检漏仪的质谱室。
由于两次分析,减少了非氦离子到达收集器的机率。
并且,如在两个分析器的中间,即图中的中间缝隙S2与邻近的挡板间设置加速电场,使离子在进入第二个分析器前再次被加速。
那些与氦离子动量相同的非氦离子,虽然可以通过第一个分析器,但是,经第二次加速进入第二个分析器后,由于其动量与氦离子的不同而被分离出来。
由于二次分离,仪器本底及本底噪声显著地减小,提高了仪器灵敏度。
③逆流氦质谱检漏仪
逆流氦质谱检漏仪的结构特点如图5所示。
该类仪器是根据油扩散泵或分子泵的压缩比与
气体种类有关的原理制成的。
例如,多级油扩散泵对氦气的压缩比为102;对空气中其它成分的压缩比为lO4~106。
检漏时,通过被检件上漏孔进入主抽泵前级部位的氦气,仍有部
分返流到质谱室中去,并由仪器的输出指示示出漏气讯号。
这就是逆流氦顷质谱检漏仪的工作原理。
(2)性能试验方法
灵敏度、反应时间、清除时间、工作真空度、极限真空度及仪器入口处抽速是评价氦质谱检漏仪的主要性能指标。
①灵敏度及其校准
氦质谱检漏仪灵敏度,通常指仪器的最小可检漏率。
记为qL.min,即在仪器处于最佳工作条件下,以一个大气压的纯氦气为示漏气体,进行动态检漏时所能检测出的最小漏孔漏率。
所谓“最佳工作条件”是指仪器参数调整到最佳值,被检件出气少且没有大漏孔等条件。
所谓“动态检漏”是指检漏仪器本身的抽气系统仍
在正常抽气。
仪器的反应时间不大于3s。
所谓“最小可检”是指检漏讯号为仪器本底噪声的
两倍时,才能认定有漏气讯号输出。
所谓“漏孔漏率”是指一个大气压的干燥空气通过漏孔漏向真空侧的漏气速率。
仪器本底噪声,一般指在2min内输出仪表的最大波动量。
漏率灵敏度标准系统如图6所示。
图中虚线框
内部分为配气系统.即为标准漏孔5进气端提供压力为pHe的纯氦气。
辅助泵6的任务是预抽。
用干燥瓶4和针阀2调节仪器工作压力。
如果仪器本底为I0,本底噪声为In,标准漏孔对空气的标称漏率为qL.o,当其进气压力为pHe时的仪器讯号为I,则仪器灵敏度为式(6)。
如果检漏时用辅助系统抽气(即对示漏氦气有分流)。
或用累积法检漏时,给出仪器最小可检氦浓度(即浓度灵敏度)。
记为γmi n,能较方便地估计检漏效果。
浓度灵敏度校准系统中应用一流量计测出图6的通过针阀2进入仪器的空气流率qL.o,则仪器浓度灵敏度成为式(7)。
②反应时间、清除时间及其测定
反应时间是指仪器节流阀完全开启,本底讯号为零(或补偿到零)时,由恒定的氦流量使输仪表讯号上升到最大值的(1-e-1)倍(即O.63)所需要的时间,记为τR。
清除时间是指输出仪表讯号稳定到最大值后,停止送氦,其讯号下降到最大值的e-1倍(即O.37)所需要的时间,记为τC。
反应时间和清除时间的测定装置如图7所示。
③工作真空、极限真空及入口处抽速
质谱室极限真空,尤其是工作真空及入口处抽速是表征仪器性能的重要参数。
利用检漏仪的真空规可以测定仪器的极限真空和工作真空。
利用流量计可测定仪器入口处抽速。