氦质谱检漏仪的进展及其应用
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氦气检漏仪在凝结水溶氧检查中的应用1 王辉(1983.10.16),男,河北邢台,助理工程师,大专,机电工程二级注册建造师,安全阀在线校验维修特种作业人员,主要从事电厂技术管理。
2 刘宁一(1981.03.27),女,河北邢台,大学本科,助理工程师,主攻给排水方向。
摘要:本文介绍了凝结水溶氧对设备及系统的危害,以及核气检漏仪的基本工作原理;简述了氦气检漏仪在凝结水溶氧检查中的一次成功应用,并对应用成功的原因进行了详细分析。
关键词:核气检漏仪;凝结水;溶氧;检查;应用helium leak detector in dissdved examinationwang hui1,liu ning-yi2(guangdong datang international chaozhou power co.,ltd. guangdong515723)abstract:this article describes the condensate dissolved oxygen on equipment and systems, as well as nuclear gas leakage detector basic working principle; outlines the helium leak detector in dissdved check of a successful application, and the reasons for the success of the application has made a detailed analysis.key words:nuclear gas leak detector; condensation water;oxygen; inspection; application0 引言凝结水溶氧量过大会缩短相关设备的使用寿命,当含氧量较高的凝结水通过换热设备及其附属管道时,会对这些设备造成腐蚀。
氦质谱检漏在飞机密封性检测中的应用一、目前飞机密封检测常用方法及其存在问题国内目前军机研制和生产、维护保障中油箱检漏技术根本停留在20世纪五六十年月的水平,以传统指针式压力表读数的压力变化检漏法、结合气泡检漏法、充煤油加压渗液检漏法为主。
主要承受气密、油密试验两种检査方法。
气密试验是承受压降法进展整体检漏,以推断整体油箱气密性是否合格,承受皂膜气泡法进展漏源定位;油密试验先用80%容积煤油静置24小时,承受常压煤油渗透检漏进展漏源定位,随后承受压降法进展整体检漏,以推断整体油箱密封性是否合格,同时承受加压煤油渗透检漏进展漏源监测。
这些方法,主要存在以下问题:1)试验过程对温度、湿度要求较髙,温差较大的天气会直接影响试验的进程;2)煤油的大量使用,需要建设专用的油密场地用以存储煤油,存在严峻火灾安全隐患;3)由测试者目测来判别工件是否存在泄漏,泄漏的大小取决于测试者的主观推断,人为因素对测试结果的影响较大,同时也存在无法定量地测出工件的泄漏率的问题;4)效率低,无法满足大批量生产需求。
正常状况下需要填充24小时无渗漏后再做有压试验,当遇到压力表读数下降时,为确定漏源进展补漏,需在机翼全外表刷涂肥皂泡,在泄漏量小、漏源位置隐秘的状况下,需要花费较大精力才能找到漏源;5)特别部位由于受构造限制无法承受气泡检漏法和传统指针式压力表读数的压力变化检漏法来实现检漏。
随着飞机产品生命周期的延长,飞机制造质量及牢靠性要求的不断提高,传统承受充压涂肥皂水的检漏方法越来越不适应飞机的批量生产、外场维护的现实需求,数字化快速检漏的技术和方法的争论应用变得急为迫切。
二、氦质谱检漏的原理及在飞机密封检测中的应用在飞机密封构造的泄漏检测中,国外较多的承受了氦质谱检漏技术。
如空客公司于20世纪90年月初期引入氦质谱吸枪法泄漏检测技术,用于A310、A320飞机整体油箱的检漏中,并推广到全部空客飞机的制造和修理中,不仅提高了整体油箱的制造和修补质量,同时由于不需要进展燃油密封试验,也大大节约了费用。
氦质谱仪背压检漏方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述氦质谱仪背压检漏方法是一种常用的无损检测方法,用于检测工业设备及管道系统中可能存在的泄露点。
该方法通过利用氦气的特殊物理性质和气体流动原理,实现对泄漏点进行准确、快速的定位和评估。
背压检漏方法具有非侵入性、高灵敏度和自动化程度高等优势,在工业领域得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将围绕氦质谱仪背压检漏方法展开详细论述,文章结构包括引言、背压检漏方法的原理、背压检漏方法的步骤与实施、背压检漏结果分析与评估以及结论与展望等部分。
首先介绍了本文的概述和目的,然后详细解释了背压检漏方法相关的原理,并探讨其在不同领域中的应用优势。
接下来,阐述了使用该方法进行检测时所需进行的准备工作和步骤,并提供了数据分析与处理方法。
最后,对测试结果进行评估和解读,并分析存在的误差,并提出改进措施。
文章最后总结了本次研究的主要成果,并提出了未来进一步研究的方向。
1.3 目的本文旨在全面概述氦质谱仪背压检漏方法,介绍其原理、优势和应用领域,详细阐述该方法的步骤与实施过程,并提供相关数据分析与处理方法。
同时,通过对实验结果的评估与解读,发现存在的误差并提出改进措施。
通过对氦质谱仪背压检漏方法进行深入研究和分析,期望为工程技术领域中泄漏点检测及预防提供参考和指导,并为后续研究提供基础依据。
2. 背压检漏方法的原理:2.1 氦质谱仪背压检漏原理:氦质谱仪背压检漏是一种常用的方法,该方法基于气体分子的运动特性和质谱检测技术,通过检测目标物体表面的潜在泄漏点来实现泄漏检测。
其原理可以简要概括为以下几个步骤。
首先,将高纯度的氦气作为探测介质注入已密封的被测试系统或设备内部。
由于氦气分子具有很小的尺寸和较高的扩散性能,在目标物体出现泄露时,氦气会从泄漏点逸出到周围环境中。
接下来,使用一个质谱仪进行监测和分析。
质谱仪内部设置了一个称为“零背景样品”的容器,其中充满了监测过程中未受外部干扰影响而得到平衡状态的环境空气样品。
氦质谱检漏仪原理及使用方法及相关介绍一、原理氦质谱检漏仪的原理基于质谱技术。
质谱技术是一种将样品原子或分子离子化并加速到特定质量的仪器分离和检测方法。
在氦质谱检漏仪中,首先将氦气引入被测系统中,然后利用真空泵将系统抽成高真空状态,此时如果系统存在泄漏,氦气会从泄漏点进入真空室。
接下来,仪器将氦气离子化并加速,然后将其通过质谱仪进行分离和检测。
质谱仪按质量对氦离子进行分离,只保留本离子,其他离子则被排除在外。
最后,通过测量离子的电流,就可以确定氦气的浓度,从而判断系统是否有泄漏的情况。
二、使用方法1.准备工作:将氦气瓶连接到仪器中,确保连接紧固,打开氦气瓶阀门。
2.开机操作:按下电源开关,等待仪器启动并进入工作状态。
此时,仪器会进行自检,并显示相关的信息。
3.设置参数:根据需要,设置仪器的工作参数,如离子加速电压、离子电流等。
这些参数的设定会影响仪器的灵敏度和分辨率。
一般来说,根据被测系统的特点和泄漏的排查需求来确定。
4.测试操作:将仪器探头移至被测系统周围,并尽量靠近可能存在泄漏的区域。
慢慢移动探头,直到仪器探测到氦气浓度的变化。
此时,仪器会发出声音或显示信号,以提示泄漏处的位置。
5.结果判断:根据仪器显示的信号确定泄漏点,可以通过仔细观察和移动探头来进一步定位泄漏。
6.数据记录:记录泄漏点的位置、泄漏大小以及检测时间等信息,便于后续处理和跟踪。
三、相关介绍1.灵敏度:氦质谱检漏仪具有非常高的灵敏度,可以检测非常微小的氦气泄漏。
一般来说,它可以检测漏率为10^-9至10^-12毫升/秒的泄漏。
2.应用范围:氦质谱检漏仪广泛应用于各个领域,如航空航天、化学工业、电子、制药等。
在这些领域,确保系统的密封性非常重要,而氦质谱检漏仪的高灵敏度和精确度可以满足这些需求。
3.优点:氦质谱检漏仪的优点包括操作简单、快速、准确,具有高灵敏度和分辨率,可以定位并确定泄漏点。
4.注意事项:在使用氦质谱检漏仪时,需要保证被测系统处于高真空状态,以确保准确的检测结果。
氦质谱检漏仪使用方法
一、氦质谱检漏仪的简析:
1、为气体工业名词术语,用氦气或者氢气作示漏气体,以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪。
氦气的本底噪声低,分子量及粘滞系数小,因而易通过漏孔并易扩散。
2、另外,氦系惰性气体,不腐蚀设备,故常用氦作示漏气体。
将这种气体喷到接有气体分析仪(调整到仅对氦气反应的工作状态)的被检容器上,若容器有漏孔,则分析仪即有所反应,从而可知漏孔所在及漏气量大小。
二、氦质谱检漏仪的使用方法:
1、氦质谱检漏技术是真空检漏领域里不可缺少的一种技术,由于检漏效率高,简便易操作,仪器反应灵敏,精度高,不易受其他气体的干扰,在电阻炉检漏中得到了广泛应用。
2、是根据质谱学原理,用氦气作示漏气体制成的气密性检测仪器。
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。
3、质谱室里的灯丝发射出来的电子,在室内来回地振荡,并与室内气体和经漏孔进人室内的氦气相互碰撞使其电离成正离子,这些氦离子在加速电场作用下进人磁场。
4、由于洛伦兹力作用产生偏转,形成圆弧形轨道,改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而被检测。
喷氦法、吸氦法是在电阻炉检漏中常用的两种方法。
总结:氦质谱检漏仪的简析及使用方法,看完本文您就应该有了基本的认识和了解相信大家都明白了吧!总的来说,希望对大家有所帮助。
《装备维修技术》2021年第17期氦气检漏技术及其在核电管道工程中的应用伍 奇(中国核工业二三建设有限公司, 北京 顺义 101300)摘 要:由于核电工程的设备、工艺相对复杂,并且对放射性物质释放控制具有较高的标准要求,因此在核电管道工程中必须要采用适当的方法进行检测。
当下氦气检漏技术得到广泛运用,该技术能够准确分析核电管道工程中的缺陷,对整个管道系统的严密性展开检测,以确保能够更加安全的运行。
该技术无论在灵敏度还是安全性等方面,都具有较为明显的优势,相比其他检测方法更适用于核电管道工程。
本文会对氦气检漏技术及其在核电管道工程中的应用进行分析,以此来推动我国核电工程发展,并为相关工作人员提供参考建议。
关键词:氦气检漏技术;核电;管道工程引言:核电工程在发展过程中如果出现泄漏问题,就会引发放射性物质释放,而该问题造成的后果极为严重,不仅仅是设备的损坏,还包括环境污染、经济损失等,同时影响核电工程的运行安全,所以需要利用有效的方法,进行核电管道维护工作。
目前在核电管道工程中使用最多的技术为氦气检漏技术,该技术能够发现微小的泄漏问题,因此与其他检测技术相比定位更加准确。
同时氦气检漏技术安全可靠,无毒、无破坏性,非常适用于核电管道工程,对于核电工程发展可以起到关键性作用。
1 氦气检漏技术应用优势准确来说氦气其实是一种稀有气体,不过可以应用在检漏测试工作中,作为新型的检测技术,氦气检漏具有性能稳定、灵敏度高等诸多的优势。
尤其是氦气检漏仪器,在检测过程中可以最大程度保证数据的准确性,所以目前此类氦气检漏仪器使用更多,以此来判断核电管道工程是否合格。
同时在应用过程中可以自动回收工作,氦气循环使用效率甚至达到95%,所以并不会消耗较多的成本,也能避免浪费过多害其资源。
一般来说在核电工程中,必须把放射性物质进行密封,如果在没有经过衰变、稳定出现泄露问题,将会造成严重的环境污染,所以往往需要对核电管道工程进行严格检查,而氦气检漏技术就成为关键因素,及时发现管道系统中的缺陷,为核电工程运行提供安全保障。
氦质谱检漏仪介绍氦质谱检漏仪是一种常用于检测物体或容器中微小气体泄漏的仪器。
它利用氦气敏感探测器对氦气的敏感性,通过抽取被检测物体周围的空气,将其与氦气混合,然后通过质谱分析仪检测出氦气的存在与否,从而判断是否存在泄漏情况。
下面将对氦质谱检漏仪的结构、原理、应用以及发展进行详细介绍。
氦质谱检漏仪通常由以下几个主要部分组成:真空泵、氦气瓶、混合器、抽取枪、氦质谱分析仪等。
其中真空泵用于产生真空环境,氦气瓶提供检漏所需的氦气,混合器用于将抽取到的环境气体与氦气按一定比例混合,抽取枪用于采集环境气体,氦质谱分析仪则用于检测氦气的存在与否。
氦质谱检漏仪的工作原理基于质谱分析原理。
质谱分析是一种利用粒子的质量和电荷特性进行分析的方法。
在氦质谱检漏仪中,当空气中存在氦气时,抽取到的气体与氦气混合,形成气体的混合物。
然后,混合气体通过抽取枪注入氦质谱分析仪中。
在氦质谱分析仪中,首先将混合气体进行加热,使其分子激发产生离子。
随后,这些离子会经过一系列的分离、加速和扩散过程,最终进入质谱仪器。
在质谱仪器中,离子根据其质量-电荷比进行分离,并通过相应的检测器进行检测。
如果氦气存在泄漏,会在质谱谱图上显示出特定的峰值信号,以证明泄漏现象的发生。
氦质谱检漏仪具有广泛的应用领域。
首先,在工业生产中,氦质谱检漏仪可用于检测各种设备和容器中的气体泄漏情况,如石化、化工、制药等行业。
其次,在航空航天领域,氦质谱检漏仪可用于飞机、航天器和卫星等设备的泄漏检测,以保证其安全性和可靠性。
此外,在科学研究领域,氦质谱检漏仪也可用于实验室中的气体泄漏检测。
随着科学技术的发展,氦质谱检漏仪也在不断改进和发展。
现代氦质谱检漏仪结构更加紧凑,体积更小,使用更方便。
同时,新型的氦气敏感探测器被开发出来,使得氦质谱检漏仪的灵敏度和可靠性得到提高。
此外,一些高级氦质谱检漏仪还配备了数据记录和分析系统,以提供更精确和可视化的泄漏检测结果。
总之,氦质谱检漏仪是一种用于检测物体或容器中微小气体泄漏的仪器。
氦质谱检漏仪的使用是怎样的呢
氦质谱检漏仪是一种专业用于检测真空系统漏气的仪器。
它使用氦气作为测试
气体,利用氦气极小的分子大小和无色无味的特性,在真空系统中通过泄漏孔进入真空室进行检测。
通过对泄漏氦气进行检测,可以确定系统中的漏率并定位漏点。
氦质谱检漏仪广泛应用于各种机械、电子、航空航天等各个领域,因其检测精
度高、可靠性强而备受青睐。
在此介绍氦质谱检漏仪的使用方法及注意事项。
1. 准备工作
在使用氦质谱检漏仪进行检测之前,需要做好各种准备工作:
•确定检测目标
•安装适当的接口及氦气瓶
•检查真空系统密封性
2. 检测前操作
使用氦质谱检漏仪进行检测前,需要进行一些操作:
•安装检测器
•启动氦气供应
•实施排气处理
•进行预漏测试
3. 进行检测
进行氦质谱检漏仪检测的步骤如下:
1.将氦气从氦气瓶中引入到真空系统中。
2.在检测器控制面板上设置好检测参数,如检测压力、场强、灵敏度等。
3.开始检测,并对检测结果进行分析定位漏点。
4. 注意事项
在使用氦质谱检漏仪进行检测时,需要注意以下事项:
1.氦气具有燃爆性,检测过程中禁止吸烟、使用明火等行为。
2.氦气具有极小的分子大小,在真空系统中容易扩散,因此检测时需要
尽可能避免漏气。
3.在检测前需仔细检查检测设备和真空系统密封性,以免测结果不准确
或漏点不能定位。
4.在检测过程中需要根据实际情况进行调整,调整参数,增强检测灵敏
度,以更好地检测漏点。
以上是氦质谱检漏仪使用方法及注意事项,正确使用氦质谱检漏仪可以确保系统的安全性,保障产品质量。
被检件漏孔检漏方法介绍压力容器氦质谱检漏法介绍一、概述检漏的目的是确定被检件漏孔的位置和漏率,这些目的是通过采用一些标准的检漏方法实现的。
采用什么方法要视被检件的结构、检漏的经济效益及检漏系统的性质来决定。
根据不同的检漏目的,基本上有吸入法、喷吹法、背压法、真空箱法等几种常用检漏方法:1、吸入法——确定漏孔位置又称吸枪检漏,如图1-5,将专用吸枪联接在仪器检漏口上,被检件则充入规定压力的氦气(纯氦气或一定比例含氦的混合气)。
检漏时,让吸枪沿可疑漏孔处慢慢移动,若被检件有漏孔,氦气自漏孔漏出,被吸枪吸入送至仪器的质谱管而被检测。
吸入法检漏灵敏度相对喷吹法要低,但是其检漏口真空主要是由吸枪流量决定的,所以不受被检件容积的限制,适合检测大的容器。
2、喷吹法——确定漏孔位置该方法是将被检件接在检漏仪的检漏口,用仪器的真空系统对其抽真空并达到真空衔接与质谱管沟通,然后用喷枪向可疑漏孔喷吹氦气。
当有漏孔存在时,氦气就通过漏孔进入质谱管被检测。
下图是喷吹法原理示意图。
喷吹法检漏的灵敏度高,质谱管不吸枪检漏仪装有氦气的压力容器装有氦气的压力容器喷枪被检件漏孔检漏仪易受污染,但是检大容器时可能有真空抽不下来的情况,可能要加辅助真空设备。
3、 背压法——测总漏率电子元器件进行气密性检测时常用背压法。
检漏前用专用加压容器向被检件压入氦气(由压力和时间控制压入的量),然后取出被检件,吹去表面吸附氦后放入专用检漏罐中,再将检漏罐联接到检漏仪的检漏口上,对检漏罐抽真空,实施检漏。
若器件有漏,则通过该漏孔压人的氦气又释放出来进入检漏罐,最终到达质谱管。
用这种方法测得的漏率也是总漏率。
图1-7为背压法检漏示意图。
4、 真空箱法真空箱法是一种比较复杂的方法。
检漏时先将工件如上图放入真空箱中,关闭V1、V2,打开V3使用真空箱预抽系统对真空箱抽真空,如果可以在规定时间内抽到规定的真空度,说明被检工件没有大漏,反之有大漏则需要将工件拿下来检大漏。
氦质谱检漏仪的进展及其应用
在科学技术的不断发展的时代,氦质及其应用技术也在不断的发展与完善。
这主要由两方面的因素所决定:一方面,检漏应用技术不断的对检漏仪提出新的要求,迫使仪器自身的更新;另一方面,检漏技术也在随时随地补充现有检漏仪在应用过程中存在的某些不足,因此二者的关系是相互补充、相互促进的。
1、氦质谱检漏仪的进展
经过近半个世纪的努力,今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。
集中体现在如下几个方面:
(1)便携式:最近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高,而且便于携带,给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。
(2)高压强下检漏:检漏口压强可高达数百帕左右,对检测大系统和有大漏的工件很有益。
(3)自动化程度高:自动校准氦峰,自动调节零点,量程自动转换,自动数据处理,可外接打印机。
整机由微机控制,菜单选择功能,一个按钮即可完成一次的全检漏过程。
(4)全无油的干式检漏:有些国家生产的检漏仪,可采用干式泵,达到无油蒸气的效果,为无油系统及芯片等半导体器件的检漏,提供了有利条件。
(5)检漏范围宽:现今生产的四极检漏仪,质量范围很宽,不仅可检测氦气,而且能检测其它气体。
分子泵排气系统取代扩散泵排气系统,不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题,而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。
为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同,分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。
例如:瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的,且提高检漏灵敏度。
另外,逆扩散检漏方式,实现了高压强下检漏,也为正压吸枪检漏提供了良好的条件。
目前,国内氦质谱检漏仪的主要生产厂家中科院北京科仪中心、成都仪器厂,产品主要在国内销售,面对外国八大公司在中国市场上的激烈竞争,他们不断调整产品结构,适应国情及市场需要,也在不断的改造更新仪器,为振兴民族工业作出很大贡献。
2、氦质谱检漏仪的应用拓展
氦质谱检漏仪的应用已从科学院、大专院校、实验室及少数科研机构走向工矿企业,甚至乡镇企业、个体企业,可以说应用领域极其宽广。
(1)航空航天高科技工业
1)例如火箭发动机及姿态发动机,过去是打压刷肥皂水检漏,现在重新改进工艺用氦质谱检漏仪检漏,采用正压吸枪与氦罩法结合,使检漏灵敏度大大提高,从而保证了发动机质量。
火箭箭体的检漏采用正压吸枪、氦罩法、累集法等几种方法的结合。
由于检漏技术的应用,提高了检漏灵敏度,弥补了吸入法检漏时仪器灵敏度低的不足。
2)KM6空间环模装置设备庞大,主真空室直径12m、高22m,另外有辅助真空室和载人舱等。
容积3500m3,分系统多,结构复杂,各种接口焊缝相加有几千米长,采用氦质谱检漏仪负压检漏,每条焊缝由检漏盒密封,配以铺助抽气系统将盒内抽低真空后,充入一定压力氦气,关闭预抽阀,开启检漏阀。
由于盒内氦浓度较高,相对检漏仪又有一定压力,因此有效提高了检漏灵敏度。
3)航天工业中,卫星、各类阀门、电子元器件,传感器等等都在广泛应用氦质谱检漏仪及其检漏技术。
(2)电力行业
SF6高压开关和氧化锌避雷器是发电厂及野外输变电的重要组成部分,往往因泄漏造成大面积或局部停电,影响工业生产,又妨碍人们的正常生活。
因此带来的经济损失有时是难以估量的。
1)高压开关在连箱是铝铸件,往往容易有砂眼,且漏孔结构复杂,不易清洗。
一般采用检漏盒或氦罩法,即把被检件抽真空,然后向罩内充入氦气,等待一定时间,确定总漏率的大小。
因氦气的用量小,检测灵敏度就高。
2)氧化锌避雷器,是根据电压高低要求,采用不同截面积、不同厚度和不同数量的氧化锌片,装在瓷套中,充入氮气后密封。
其工作原理是在高压输出中如遇雷击,氧化锌片电阻变小,大电流对地短路,输电线路被保护。
如果泄漏造成内外没有压差,外部潮湿气体有可能进入,而破坏氧化锌片特性,造成爆炸。
3)电力行业中,电厂的检漏、高压变压器、高压电容器、高压开关管及其它元器件也都相应的采用氦质谱检谱检漏仪,用不同方法进行检漏。
(3)电子行业
微波发射管、电子管、晶体管、集成电路、密封继电器、各类传感器、心脏起博器。
(4)真空行业,仪器、仪表行业
管道、接头、阀门、波纹管、各种真空泵、各类排气机组、电镜、质谱仪、电子束离子速暴光机、激光轴分离器、高能加速器、医用加速器、辐照加速器、镀膜机、薄膜真空计。
(5)核工业
铀分离装置、存储装置、核发电装置。
(6)制冷行业
冰箱、空调、溴化锂制冷机组、汽车用空调、蒸发器、冷凝器、夺缩机、低温储槽。
(7)不锈钢保温器皿
真空保温杯、瓶、锅、饭盒等。
(8)其它
据日本有关文章介绍,日本汽车制造业,已有30多种零部件在使用氦质谱检漏仪检漏,解决密封问题。
其中包括液压系统、制动系统、转向系统、避震系统、甚至汽车轮毂。
有待于开拓的检漏领域还很多,但由于思想观念的束缚以及经费等诸多原因,在很多领域还一直沿用古老且较为落后的手段处理泄漏问题。
产品合格率和生产效率低。
从某种意义上讲,这种工作方式制约了生产力的发展。
因此,对于真空专业技术人员,特别是从事真空设备的研制和生产氦质谱检漏仪的专业厂家,应在氦质谱检漏仪的应用推广上进一步下功夫,为推动我国真空技术的发展而努力。