SFJ-261 型氦质谱检漏仪使用说明书

使用说明书

SFJ-261 型氦质谱检漏仪

? 皖 仪 科 技

◎ 目 录 ◎

? 1-1概述 二 SFJ-261使用说明书

4

仪器介绍 ..................................................................................................................................... 5 ? 2-1 仪器性能参数

2-1-1 SFJ-261 性能参数

? 2-2仪器使用环境

5 5 6 6

2-2-1 SFJ-261使用环境

? 2-3 仪器结构 7

2-3-1 仪器外观 7 2-3-2 内部结构及部件 8 2-3-3 操作面板 9 ? 2-3-3-1 261面板 ................................................................................................................... 9 ? 2-3-3-2 261外部接口 ........................................................................................................... 9

2-3-4 电子系统示意图

? 2-4工作流程

11 12 12 14

2-4-1系统示意图 2-4-2系统工作流程

三 使用方法 ................................................................................................................................... 16 ? 3-1 开始使用（以喷吹法为例） 16

1 启动 ..................................................................................................................................... 16 2 参数设定 ........................................................................................................................... 19 3 检漏（喷吹法） ................................................................................................................. 27 4 标漏校准 ............................................................................................................................. 28 5 调零（校零） ..................................................................................................................... 28 6 停止 ................................................................................................................................... 29 7 运行状态 ........................................................................................................................... 29 8 停机断电 ........................................................................................................................... 30 ? 3-2 其他检漏方法的操作

3-2-1 吸入法检漏 3-2-2 背压法检漏 四 30 30 30

维护 ........................................................................................................................................... 31 ? 4-1 基本维护项目

4-1-1 漏率校准

4-1-2 机械泵保养 4-1-3 分子泵维护

4-1-4 质谱管及离子源清洗

31 31 31 31 31

2

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五 常见故障和处理 ............................................................................................................................. 32 ? 5-1 常见故障和处理 ? 5-2 错误代码及其排除 六 32 34

附录 ........................................................................................................................................... 35 ? 6-1 氦质谱检漏仪的工作原理 ? 6-2 氦质谱检漏仪的检漏方式 ? 6-3常用单位的换算

35 36 37 37 37

6-3-1 压强单位的换算 6-3-2 漏率单位的换算

? 6-4常用检漏方法 38

6-4-1 喷吹法——确定漏孔位置 ........................................................................................... 38 6-4-2 吸入法——确定漏孔位置 ....................................................................................... 39 6-4-3 钟罩法——测总漏率 ............................................................................................... 40 6-4-4 背压法——测总漏率 ............................................................................................... 41 6-4-5 辅助真空系统 ........................................................................................................... 42 七 售后服务 ....................................................................................................................................... 43 ? 7-1 售后服务

43

3

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一

1-1 概述

概述 SFJ－261型氦质谱检漏仪是对密封容器的泄漏进行快速定位和定量测量的仪器。氦质谱检漏方法与气泡识别法、压强衰减法和卤素检漏等方法相比，具有检测灵敏度高、速度快和适用范围宽，此外氦质谱检漏仪选择无毒、无破坏性、质量轻的惰性气体氦作为探索气体，所以安全可靠。目前，检漏技术在以下领域中得到了广泛的应用：

? 科学研究 ? 航空航天 ? 汽车制冷 ? 军事工业 ? 分析仪器 ? 发电厂 ? 核工业 ? 压力容器 ? 精密机械加工 ? 医疗仪器/仪表

? 真空炉、镀膜设备等装置或系统 ? 高真空和超高真空的工程 ?

半导体等行业

SFJ－261型氦质谱检漏仪将为您提供更快速，更经济，更精确的检漏方案。 4

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二

2-1 仪器介绍

仪器性能参数

2-1-1 SFJ-261 性能参数

性 能 参 数 最小可检漏率（Pa.m/ s） 响应时间（s） 启动时间（min） 漏率指示范围（Pa.m/s） 检漏口允许最大压力（Pa） 线控器 双灯丝自动切换 允许质谱管最大压力（Pa） 检大漏功能 33机 型 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 SFJ-261 参 数 值 5×10 <1 <3min 1×10～1×10 1000Pa 选配 有 3×10 基本型号不具备 450×480×350 <45KG -3-3-12-12仪器物理尺寸（W）×（D）×（H） SFJ-261 重量（KG） SFJ-261

5

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2-2 仪器使用环境

2-2-1 SFJ-261使用环境

机 型 环 境 参 数 环境温度（℃） 相对湿度 SFJ-261 供电电压 最大工作电流（A） 0~50 <80% 单相~220V±10% ,50Hz 5A 极 限 条 件

注 意 1、使用本产品前请确保仪器已可靠接地,严禁在没有接地的情况下使用本产品！ 如果因没有可靠接地而造成的仪器损坏或人员伤亡，本公司不承担任何责任。 2、仪器附近无强磁场干扰，无剧烈震动，无腐蚀性气体；室内要有良好通风，以防氦气干扰

6

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仪器结构 仪器外观

SFJ-261

7

2-3

2-3-1

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2-3-2 内部结构及部件

15 14 10

11 5 1 3 6 2 12 7

编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 部件名称 检漏口 接收器 离子源 质谱室 真空计接口 分子泵 组合阀座 磁铁 电磁阀 电气控制位置 散热风扇 标漏 真空泵 开关电源 备 注 被检工件与检漏仪的接口，KF-25接口 收集氦离子信号并放大 产生氦离子 离子飞行的腔体 共两只，一只用于测量检漏口真空， 另外一只用于测量分子泵排气口真空值 可使质谱室达到高真空 完成气路切换的工作 为离子旋转提供磁场 实现气路的通或断 电气控制都集中在此（高压危险） ----- 漏率参照 分子泵的前级泵和预抽工件时使用 为电器部分提供电源 4 8 11

9

注

? 不同的机型可能各部件布局略有差异 8

? 图片仅供参考，请以实物为准 SFJ-261使用说明书

2-3-3

操作面板

? 2-3-3-1 261面板

触摸显示屏

调零

部件名称 触摸显示屏 开始/停止 调零

部件类型 显示操作 按钮 按钮 开始/停止

备 注 显示设备当前的运行状态,可通过触摸方式更改参数切换显示画面 开始检漏或停止检漏按钮.长按可对检漏口放入空气,以便更换工件 按下后可自动扣除当前本底,长按取消调零 ? 2-3-3-2 261外部接口

1

编号 部件类型 1 2 3 4 5 6

9

2 3 4 5 6 备 注 电源接口包括：开关/保险丝/电源插孔 串行通讯接口 485通讯接口 吸枪控制接口 输出控制接口 机械泵排气口 电源接口 DB9接头 RJ-45接口 RJ-11接口 DB15接口 PC快速接口 SFJ-261使用说明书

DB9接口定义

编号 1 2 3 4 5 6，7，8，9

DB15接口定义

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 24V 输出继电器1常开 输出继电器1公共端 输出继电器1常闭 输出继电器2常开 输出继电器2公共端 输出继电器2常闭 输出继电器3常开 输出继电器3公共端 输出继电器3常闭 GND 检漏口真空输出 漏率信号输出 漏率基数电压输出9.9V对应9.9 漏率指数电压输出14V对应于-14，0V对应于0 备 注 NC RXD TXD NC GND NC 备 注

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2-3-4 电子系统示意图

离子源电源模块 输出控制模块

各模块功能如下表所示：

模块名称 CPU 显示模块 控制模块 输入模块 RS232数传模块 输出控制模块 离子源电源模块

显示模块 CPU 控制模块 输入模块 RS232/485数传模块 电气系统示意图 （电源模块隐含） 功 能 简 介 整个电子系统的核心，协调所有的操作都 显示漏率，压力等数据 按键输入以便完成相应的操作 采样数据并传送给CPU 与外部232设备通讯，也可接线控器 控制继电器，电磁阀的动作，以实现检漏、停止等操作和气路切换 控制离子源的电源 *仪器运行时, 离子源电源模块所在的“电气部分”有高压，请不要触摸，请不要随

意打开机箱后盖及电气盒盖。

11

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2-4工作流程

2-4-1系统示意图

17 16 15 18 14 13 19 11 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 12 部件说明：

编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

系 统 示 意 图 名 称 分子泵 分子泵排气口 真空计 分子泵进气口1 电磁阀V4 电磁阀V3 电磁阀V1 机械泵 电磁阀V2 电磁阀V6 标准漏孔 导管 真空计 备注 可为质谱室提供高真空，以便离子源可靠的工作 ----- 测量分子泵排气口的真空值 气流压缩比最大， 切换气路 切换气路 切换气路 分子泵的前级泵，并为小容量的工件抽真空 切换气路 为工件放气 定标时应用的接口 加滤网后同大气相连 测量检漏口压力 12

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14 15 16 17 18 19 检漏口 分子泵进气口2 质谱室 磁铁 接收器 分子泵主进气口 与被检工件的接口 抽速比主进气口低，压缩比较大 ------ ------ 接收氦离子信号 与质谱室相连 * 压缩比： 进气口1，进气口2，分子泵排气口的氦气浓度与主进气口处氦气浓度的比值。

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2-4-2系统工作流程 启动流程图： 重试 N 重试次 数>10? Y 出错(等待重 重新上电)

接通电源 Y 粗真空ok？ (部件3测量) Y 分子泵启动 N N 计时>600Y 出错(等待重重新上电) N N 分子泵/高真空ok? Y 离子源加电 成功? Y 启动完成,可以检漏了 计时>600Y 出错(等待重重新上电) 备注: 启动过程中只有V1是打开的其余阀都应该是关闭的，如果有阀没有关闭，请检查，或联系生产商；如果系统出错,且多次重新启动后均无法启动,请联系生产厂商 14

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检漏流程图：（喷吹法为例） 系统出错流程 仪器READY 接好工件，按下检漏键 关闭V1，打开V2预抽真空， 检漏口真空 到1000pa？ N Y 打开V1，如检测大漏 可以喷氦检漏了 检漏口真空 到100pa？ N Y 关闭V2，打开V3，V1，如 检测中漏漏可以喷氦检漏了 检漏口真空 到10pa？ N 关闭V3，打开V4Y ，V1，如 检测微漏可以喷氦检漏了 检漏完成，按停止键结束检漏

* 详细操作说明请参见下章

系统出错 显示错误代码 关闭所有的阀门及分子泵和离子源电源，等待用户处理 计时到3600秒？ N 每280秒开V1，关V2一次并维持2秒，然后再次关闭V1打开V2，防止因分子泵排气口压力过高，使分子泵停机 出错，真空抽不下，Y 可能要接辅助机械泵，或者有大漏 标漏键驱动的事件： 按下标漏按钮 N 检漏中？ Y 开/关V5（标漏阀） 开V5系统开始重新定标，显示等待画面 显示采集到的数值 定标完成后，当前标漏值，需要按停止按钮将此数值存储，否则定标无效

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三

3-1 使用方法

开始使用（以喷吹法为例） 3-1-1准备工作：

? 仪器搬运到检漏现场

? 提供～220V+±10% ,50Hz的交流电源，并且确保有地线 ? 准备好三芯的插座，并且确保插座的容量是250V*10A ? 准备好氦气和喷枪及其他配件如：波纹管，快卸法兰等

3-1-2 基本操作说明 1 启动 将检漏口用专用堵头堵住，接通电源,按下电源开关到“1”的位置，仪器开始加电 。

设备显示启动画面。如下图：

3秒后进入监测画面，如下图：

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启动画面中显示项目：

编 号 1 2 3 名 称 启动已用时 检漏口压力 排气口压力 备注 显示从加电到当前所用的时间 检漏口的压力 分子泵排气口的压力

启动完成后显示如下：

待机画面中的项目：

编 号 1 2 3 4 5 6 名 称 检漏模式 检漏口压力 排气口压力 报警音量 报警阈值 漏率 备注 指示当前检漏的工作模式，真空/吸枪模式 检漏口的压力 分子泵排气口的压力 显示报警时喇叭的音量 显示报警设定值 显示当前质谱室的本底漏率

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如果有异常则自动进入报警窗口如下：

在产生原因中会列举出产生此种故障的最可能因素，用户可根据提示进行排除，如果不能排除可联系厂商进行维修。

如果设备进入待机状态则说明系统启动完成。

！ ? 如果仪器是第一次使用或者停用很久后再次使用，质谱室内残存气体比较多可能会导致启动时间较长 ? 启动时最好不要让检漏口与大气直通，建议使用专用堵头堵住

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参数设定 、进入设定画面 在待机状态下点击[菜单] 后选择 [参数设定]

进入如下画面

进入此画面后即可对各项参数进行设定

如果要切换到主画面可以按[菜单]后按[主画面]即可。

19

2 1

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2、报警阈值的设定：设定报警的阈值

进入设定后，按[报警阈值]图标进入如下画面。

参数含义

编 号 1 2 名 称 上限值 检漏阀 备注 设定此值后如实际漏率值大于此值则报警 设定自动选择检漏阀门， 自动：则系统会根据信号大小自动切换阀门用不同的分子泵口检漏 高 ：选择V4（阀门4）对应的口进行检漏 中 ：选择V3（阀门3）对应的口进行检漏 低 ：选择V1（阀门1）对应的口进行检漏 3 报警继电器 禁止输出：发生报警不允许输出继电器动作（DB15输出继电器3不动作） 允许输出：发生报警不允许输出继电器动作（ DB15输出继电器3动作） 上限值的修改 点击数据

20

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点击数据

点击要修改的数据然后在弹出的键盘中输入要设定的报警值即可。 如要输入：

-10

1.0×10可先在屏幕上点击基数1.0所在的位置，在键盘上按下[1]后再按下[0]然后按[ENT]确认输入。如果输入有错误则键盘不消失，否则键盘消失，其中小数点不用输入。要设定指数10则按指数所在的位置然后在键盘上输入相应的值即可。

检漏阀的设定

按[+]或[-]可修改检漏时使用的阀门。 输出继电器的设定

按[+]或[-]可修改是否允许输出继电器动作。

输入完毕后如果要回到主画面的监视可以按[主画面]进入，如果要重新设定新的设定项可以按[返回]，进入设定的选项（PARAMETER画面）。

3、音量设定：设定报警音量的大小

进入设定的选项（PARAMETER画面），然后按下[音量]，可进入如下画面：

按[+]或[-]可选择相应的音量，在每次更改音量后喇叭会响一声，以便让用户知道现

21

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在的音量有多大。

4、标漏的设定：标漏衰减后需要更改此值

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[校准设置]，进入如下画面：

根据校准标漏上显示的数值，输入标漏值即可，注意标漏的单位是Pa·m3/S 。 输入完毕后可按[返回]设定别的参数，也可按[标漏]进行标漏校准。

5、滤波方式设定

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[滤波方式]，进入如下画面：

通过[+]/[-]改变滤波方式

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动态滤波：动态滤波精度高，但响应速度略慢。 静态滤波：静态滤波波动大，但速度快。 用户可以根据实际情况自行选择。

6、检漏模式

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[检漏模式]，进入如下画面：

通过[+]/[-]改变检漏模式。

真空模式：真空模式下负压检漏，且不响应吸枪控制信号。

吸枪模式：检漏口接吸枪后可以对工件施行正压检漏，系统相应吸枪控制信号。

7、校零模式

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[校零模式]，进入如下画面

通过[+]/[-]改变参数设定。 校零模式： 自动：检漏阀打开后等待时间到后，系统自动进入校零模式（自动本底扣除）。

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手动：需要按面板上的[调零]才可以进入本底扣除方式。 时间： 在自动模式下，等待此时间后进入本底扣除方式。 校零等级： 进入自动本底扣除后，显示的值为扣除本底前值的指数减去此设定值。

8、机器因素

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[机器因素]，进入如下画面

通过[+]/[-]改变参数设定。 设定此值后，显示的值会自动乘上此值。设定为0时表示，不乘以机器因素。

9、单位设定

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[单位设定]，进入如下画面

通过[+]/[-]改变参数设定。

10、通讯设定

24

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仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[单位设定]，进入如下画面

其中232通讯口的速率是固定的。

485口的速率可调，建议使用默认9600，否则可能会造成通讯稳定性不高。

11、输出设定

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[单位设定]，进入如下画面

2

1 3

5 4 6

上限值： 按1可改变是否允许输出，当允许输出时，如果检漏口压力高于设定值则输出继电器1有输出动作，反之无输出。

下限值： 按4可改变是否允许输出，当允许输出时，如果检漏口压力低于设定值则输出继电器2有输出动作，反之无输出。

上下限值的设定：按数值所在的位置，然后在键盘中输入相应的数据。 注：上下限值的单位为mbar

12、时间设定

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[时间]，进入如下画面

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如要修改时间，可按数字后在键盘上直接输入。

13、时间设定

仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[密码]，进入如下画面

设定此值后，进入参数设定画面时会提示输入正确的密码否则不能进入。 输入密码土如下：

如要进入可按**********然后输入正确的密码后点[进入]。

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3 检漏（喷吹法） 仪器在停机或待机状态下，按下「开始/停止」键，等待仪器给工件抽真空，进入如下画面

如果V1阀打开了，可以对工件喷氦检大漏；V3阀打开，可以对工件喷氦检中漏；V4阀打开，可以对工件喷氦检微漏（2-4-2检漏流程）。

进入检漏画面后显示为： 检漏模式 是否调零中 音量指示 漏率指示

检漏口压力

此时可以对被测工件进行喷氦检漏，漏率的数值在漏率指示区显示。

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4 标漏校准

将标漏接到检漏口，仪器在停机或待机状态下进入设定的选项（PARAMETER画面），按下[校准设置]，进入如下画面：

根据校准标漏上显示的数值，输入标漏值即可，注意标漏的单位是Pa·m3/S 。 输入完毕后可按[返回]设定别的参数，也可按[标漏]进行标漏校准，然后回到主画面检测校准情况：

当指示的漏率信号稳定后即可按[开始/停止]键结束校准。

5 调零（校零）

仪器处于检漏状态时，可按「调零」可扣除当前本底信号，使仪器指示的读数为绝对漏率。

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6 停止 在待机或者检漏状态下，按下「开始/停止」键即可使仪器进入停止状态，长按设定键可打开放气阀对检漏口放入空气，以便更换检测的工件。

7 运行状态 按[菜单]然后按[运行状态]进入如下画面：

按[下一页]进入：

按[下一页]进入：

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按[下一页]进入：

按[下一页]进入：

再次按[下一页]回到第一页。 8 停机断电 检漏完成后确定仪器显示停机或待机状态下，将检漏口有专用堵头堵上即可，按下机箱后的电源按钮关闭电，拔出电源插头。 3-2 其他检漏方法的操作

3-2-1 吸入法检漏

吸入法检漏的操作与喷吹法基本操作相同，所不同的是：检漏口接的不是被检测工件而是专用的吸枪。具体操作是：将被检工件中被充入氦气或氦-氮（空气）的混合气（压力）1ATM），将专用的吸枪连接到检漏口，按下“检漏” 按钮，将吸枪吸嘴对着可以漏点。如果泄露大于设定值则仪器自动报警。

3-2-2 背压法检漏

背压法检漏与喷吹法基本操作相同，只是，工件内不要先压入氦气，然后再将工件放入检漏罐中进行检漏。

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四 4-1

维护

基本维护项目 4-1-1 漏率校准

长时间不用或每天开机后进行一次。 请参阅3-1-2标漏校准。

4-1-2 机械泵保养

加油孔堵头

MAX 油面

MIN 排油孔堵头

每隔一段时间观测一次机械泵油面如图所示，确保起油面在MIN以上，如果低于MIN则需要对机械泵加油；如果油为棕黑色则需要对其换油。

操作如下：

? 关闭仪器，打开外壳。

? 加油：拆下，加油孔堵头，然后将专用的机械泵油从此孔装入，注意不要超

过MAX线，重新装好加油孔堵头即可。

? 换油：需要先将排油孔堵头拆下，将泵内脏油放尽，然后将排油孔堵头重新

装好，然后重复加油动作即可。

4-1-3 分子泵维护

分子泵属于精密机械，搬运时注意轻拿请放，注意泵体内部要保持洁净，如果不

慎进入污垢要及时对其进行清洗，清洗时要用专门的清洗液和工具！

分子泵的维护的需要在专业人员指导下才能对其进行相关操作，如果发现有他人

私自损害现象，本公司不承担后果。

4-1-4 质谱管及离子源清洗

仪器长时间使用后，质谱管可能会被污染，建议您和厂商或经销商联系。

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五 常见故障和处理 5-1 常见故障和处理 故障分类 故障现象 检查和排除方法 电源插座有无~220V 插头与插座是否接触良好 电源开关是否接触 保险管是否损坏 检查电气盒中变压器是否接头是否松动 检查到显示模块连接线是否松动 检查风扇是否正常 检查风扇插座是否松动 检查机械泵电源 检查机械泵 检查机械泵各连接卡箍 检查检漏口是否密封 检查机械泵油面 检查是否有大漏 检查分子泵电源 检查及分子泵信号线 检查分子泵各接口是否连接好 检查显示模块电源 检查电磁阀V2 检查分子泵 检查离子源插座 检查离子源插座 检查按键是否损坏 检查是否有按键一直按下 电源 开机后无显示 机械泵不运转 散热风扇不转 开机后无显示 机械泵不运转 风扇 风扇不转 开机后有显示，机械泵不转 机械泵 机械泵响声不正常 机械泵不OK 分子泵 分子泵不OK 显示 检漏口真空 灯丝 离子源 显示错误，无显示 检漏口真空抽不下去 灯丝不加电 离子源反复加电 按键不起作用 按键

按键不起作用 仪器不停的鸣叫 32

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说明 如果出现上表未列出之故障，请与生产商或经销商联系 33

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5-2 错误代码 E01 E02 E03 E04 E05 E06 E07 E08 含义 分子泵出错 机械泵出错 灯丝断路 检漏口压力过高 A/D错误 灯丝保护 氦峰失准 其他故障 检查排除 重新启动仪器 重新启动仪器 更换灯丝 检查检漏口是否连接好 更换A/D 重新启动仪器 检查离子源电压 告知厂家 错误代码及其排除 说明 如果出现上表未列出之错误，请与生产商或经销商联系

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六 6-1 附录

氦质谱检漏仪的工作原理 氦质谱检漏仪是根据质谱学原理，用氦气作探索气体制成的气密性检测仪

器．其质谱原理如图所示。

接收器 离子源

轻离子 氦离子

重离子

磁场

氦质谱检漏仪的质谱学原理

灯丝发射出来的电子在电离室内来回的振荡，与电离室内气体和经被检件漏孔进入电离室的氦气相互碰撞使其电离成正离子，这些离子在加速电场作用下进入磁场，由于洛伦兹力作用产生偏转，形成圆弧形轨道，轨道半径 R?144M?10?4U BZ

式中R ——离于偏转轨道半径（cm）

B ——磁场强度（T）

M ——离子的质（量）／（电）荷比（正整数）

Z U ——离子加速电压（V）

由上式可知，当R、B为定值时，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。

35

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l6l6.html