氦氣檢驗的原理

氦檢的原理

   氦檢，全稱為氦質譜檢漏，其核心是用質譜分析法測定氦的分壓，檢漏時用氦氣作為探索氣體，當氦氣通過漏孔進入檢漏儀中后，使儀器內氦的分壓明顯增加，從而指示了漏孔的存在，氦檢由于檢漏靈敏度高、反應快、適應性強，在真空產品的檢漏中得到了廣泛的應用。應用氦質譜檢漏儀進行檢漏時，由于被檢件的結構、大小及氣密性要求不一樣，所以被檢件與檢漏儀之間的連接方式、對被檢件的施氦方法也不同，這樣就產生了各種具體的檢漏方法。

1、 噴吹法，將被檢件通過管道與氦質譜檢漏儀相連，被檢件內部抽成真空。檢漏時，用與氦氣源相通的噴槍在被檢件外壁可疑漏氣部位噴吹氦氣，如果該處有漏，氦氣便通過漏孔進入檢漏儀中而被檢測出來。

2、 氦罩法和氦室法，將被檢件某一部分用罩子蓋住或將整個被檢件放在一氦室中，往罩內或氦室中充入氦氣，這就相當于用無數把噴槍在無數個可疑點同時噴吹氦氣。這不僅加快了檢漏速度，同時由于提高了漏孔處的氦濃度，施氦時間可隨意延長，因而檢漏靈敏度有較大提高。不過氦罩法和氦室法只能測出所罩部分的總漏率值，而不能確定漏孔的位置。

3 、真空室法，將被檢件放在真空室中，真空室與檢漏儀相連，被檢件與氦氣源相連。檢漏時真空室內抽至一定真空度后，被檢件內充入一定壓力的氦氣或氦、空氣混合氣，如果被檢件器壁上有漏孔，氦氣便通過漏孔進入真空室，隨機進入檢漏儀中，并由儀器的輸出儀表指示出漏率值。這個方法適合對小容器進行漏率測試，如氦檢真空檢漏箱。

4 、吸氦法，被檢容器內充入一定壓力的氦氣后，用經軟管與檢漏儀相連的特殊結構吸嘴在容器外壁逐點吻吸。當容器上存在漏孔時，氦氣便通過漏孔向外逸出，當吸嘴正對漏孔位置時，氦氣隨周圍的空氣一起被吸嘴吸入并送到檢漏儀中，由檢漏儀的輸出儀表指示出來。吸氦法已廣泛應用于加壓檢漏中。質譜室靠吸嘴的限流作用與大氣隔離的，因此吸嘴的流導很小，加上通過漏孔漏出的氦氣迅速向周圍空間擴散，因此吸嘴吸入的只是漏孔漏出氦氣中的一部分，所以檢漏靈敏度較低。另外由于連接管比較長，管中流動狀態一般呈分子流或過渡流，所以反應時間比較長。5、 檢漏盒法，將特制的能與被檢表面很好吻合的檢漏盒扣在被檢件器壁的一側，檢漏盒與器壁之間用橡膠密封圈或真空泥密封。檢漏盒通過軟管與檢漏儀及輔助泵相連。檢漏時，先用輔助泵將檢漏盒抽空，然后關閉輔助泵閥，打開節流閥使檢漏儀與檢漏盒相通。在與檢漏盒所扣部位有漏，氦氣便通過漏孔進入檢漏盒及檢漏儀中，由檢漏儀的輸出儀表指示出漏率值來。這個方法特別適用于不能抽氣和加壓的被檢件，在大容器加工過程中對拼板焊縫的檢漏中常采用它。檢漏盒與被檢器壁間往往不能很好吻合，為了改善密封狀況，可采用雙層密封的檢漏盒結構。由于兩密封圈之間的環形空間被抽空，對里面的密封圈來說，其漏率便可大大降低。

6 、逆流法，一般進行氦質譜檢漏時，被檢件接在儀器的高真空一側，質譜室通過節流閥與被檢件相連。為了保證質譜室的正常工作壓力，不但要求檢漏儀主泵有一定抽速，而且對被檢件的漏率和放氣率也有一定的限制。對于那些漏氣率大的被檢件，常常因節流閥打不開而無法檢漏。逆流檢漏法是將被檢件接在檢漏儀的低真空側，擴散泵和渦輪分子泵對不同氣體分子具有不同的壓縮比，且壓縮比隨被抽氣體分子量的減小而減小，像氦這種分子量較小的氣體，容易由主泵前級逆流到質譜室中去。    

 7 、累積法，常規真空法檢漏時，由漏孔漏入檢漏系統的氦，一部分被泵抽走，一部分在檢漏系統各個截面上建立起氦分壓，達到動態平衡。為了提高質譜室中的氦分壓，可以用一閥門將檢漏儀與被檢容器隔離，漏孔漏入的氦氣先貯存在被檢容器與閥門之間的體積中，累計體積中的氦分壓隨時間增加而直線上升。累積一段時間后，打開累積閥，累積起來的氦便迅速被抽入檢漏儀中，使質譜室的氦分壓急劇上升，從而得到較大的輸出指示，這就是累積法。   

 8 背壓法，對既無法抽空又無法充氣的一些封閉容器的無損檢漏，一般采用背壓法。背壓法的操作有三個步驟：     

a加氦，將被檢件置于高壓的氦氣氣氛中浸泡數小時或數天，如果被檢件上存在漏孔，氦氣便通過漏孔進入被檢件里，使被檢件里的氦分壓上升；   

 b凈化，從加壓罩內取出被檢件，用氮氣或空氣將被檢件表面殘留的氦氣吹凈，在這個過程中，會有部分氦氣從被檢件里通過漏孔流失；   

 c檢漏，把被檢件放入真空容器中進行檢漏。當被檢件的漏孔過大時，用背壓法檢漏時可能出現誤判，因為在凈化等待時間內，被檢件內的氦氣可能耗完，因此，背壓法檢漏后認為不漏的被檢件還應該用其他粗檢方法復檢。