氦质谱电子测漏仪

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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

氦离子

重离子

轻离子

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。

地址：安徽合肥市长江西路669号创业中心F8栋 邮编：230088

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目前氦质谱检漏仪的发展及其应用

目前氦质谱检漏仪的发展及其应用

在科学技术的不断发展的时代，氦质谱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。

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（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。

例如可通过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。 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。

氦质谱检漏仪

QualyTest(TM)---氦检漏的新标准

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速向应，最新校准程序，最优背底扣除以及操作简单等功能的完美结合。 该 检漏仪前级泵可配备旋片泵，薄膜泵，干泵，自备泵，适用于各个行业。

特点:

动态跟踪本底清零

操作简单, 一个按钮激活, 3 分钟既进入工作状态 专利型的"双流设计", 高灵敏度且能对检漏仪及被检件提供保护 最小可检漏率 o 真空方式: 5X10-12 毫巴 升/秒 (5X10-13 帕斯卡立方米/ 秒) o 吸枪模式: 5X10-8 毫巴 升/秒 (5X10-9 帕斯卡立方米/秒) 动态跟踪本底清零, 检测灵敏度高, 检测时间短 内置标准漏孔,自动校准 进口起动压力高达 25 毫巴, 缩短检测周期 模块化设计, 便于维护和维修 仪器的氦清除时间短, 进气口处对氦气的抽速达 2.1 升/秒

真空法检漏(喷枪法) --适用于真空零部件及系统 在真空零部件及系统检漏时, 被检对像连接到检漏仪内部抽真空, 用氦气喷 枪对被检件可疑部位喷吹, 或将被检件用充满一定压强氦气容器罩住, 示踪 氦气通过漏点泄漏被检测. 可检漏率达 10-12 亳巴升/秒, 泄漏的被检件马上 就被标记分类. 这种方法有以下特征: 测量被检件的漏点漏率或总体集成漏率 测量精度高,5X10-12 毫巴 升/秒 (5X10-13 帕斯卡立方米/秒) 非常高的测量准确性 重复性的生产错误易于发现 时间短

1.检漏口 2.质谱计 3.三流分子泵 4.前级泵 4'.扩展泵 5.内部校准漏孔 6.皮拉尼规 管 7.放气口

1.检漏口 2.质谱计 3.三流分子泵 4.前级泵 5.内部校准漏孔 6.皮拉尼规管 7.放气口 8.吸枪 9.吸枪接头

吸枪检漏(过压法) 在这种设备由于采用吸枪,可对漏点进行定位. 被检件抽真空后充入过压氦 气, 氦气通过漏点泄出, 被吸枪吸入, 由此确定漏黠的位置及大小. 检测后被 检件内的氦气降到大气压力, 然后被真空泵抽空. 其可检漏率可达 10E-8 毫 巴升/秒. 吸枪法方法有下列特点: 适用于压力或结构复杂难以抽真空的容器 漏点准确定位, 漏点的漏率准确检出. 高的测量准确性 重复性的生产错误易于发现 无需另外的总体检测, 可用装配后的焊点联接处检漏. 干法检测

操作简单, 功能最强 HLT2XX 系列检漏仪将控制与显示单元有机的结合在一起,并可通 过一根最长 30 米的电缆进行远距离遥控 人机对话的接口使操作变得简单明了. 操作显示单元采用大屏幕液晶屏显示, 漏率有三种显示模式: 1.模拟量/棒条显示(自动/手动量程) 第 3 页 共 8 页

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氦质谱检漏仪

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特点 特点 操作简单：开启总电源，即可按程序进入检漏状态， 自动控

制：自动校准、自动调零、自动量程转换， 常规操作 自动故障显 只需两个按钮即可完成检漏的全过程。 示。 自动功能：自动寻找氦峰、自动校准、自动调零、 复合功能：具有常规检漏和逆流检漏两种方式，使 自动量程转 一台检漏仪 换，自动故障显示等。 能完成多种功能。 漏率显示：可采用对数，指数两种漏率显示形式。 适应领域：检漏罐上先进的光电开关使其更适用于 安全可靠：可设置三级密码，确保准确无误的操作。 电子元、器 性能稳定：重复性好，系统误差小，抗干扰能力强。 件检漏。 音频报警：可设置四个报废点、多种被检件轮流检 音频报警：可设置报废点。 漏。 菜单显示：对话式菜单，全中文显示，清晰明了。 菜单显示：对话式菜单，全中文显示，清晰明了。 打印输出：多项检漏数据实时打印输出。 打印输出：多项检漏数据，可实时打印输出。 漏率显示：采用指数漏率显示。 主要性能指标 主要性能指标 最小可检漏率：5×10-11Pa.m³/S 最小可检漏率：5×10-12Pa.m³/S 漏率显示范围： 漏率显示范围： 2×10-11Pa.m³/S-9.8×10-5Pa.m³/S 2×10-12Pa.m³/S-9.8×10-5Pa.m³/S 启动时间：< 10min 启动时间：< 10min 响应时间：< 4S 响应时间：< 3S 极限真空：< 1×10-3Pa 极限真空：< 7×10-4Pa 允许检漏口最高压力：20Pa 允许检漏口最高压力：20Pa 电 源：220V±10% 8A 电 源：220V±10% 8A 仪器轮廓：520(W)×550(D)×900(H) 仪器轮廓：570(W)×600(D)×1130(H) 220 型 检漏仪 230D 电磁阀检漏仪

260 型 检漏仪 ZQJ 系列氦质谱检漏仪已在如下领域得到成功地应 用 航天航空工业：燃料箱 姿态电机 飞机油箱 电子电工工业：高压开关 电容器 继电器 半导体器 件 传感器 制冷和汽车工业：压缩机 蒸发机 冷凝器 车用空调 器 轮箍 真空科学工业：加速器 高真空 超高真空系统和器 件 核工业、冶金业：核发电燃料 核放射性计量器 真 空冶练炉 医疗设备的日用产品：心脏起搏器 太阳能热管 真 空保温容器 精密机械加工工业：液压行业 发动机 内燃机

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ZQJ 系列氦质谱检漏仪的技术指标 型号 ZQJ-220 ZQJ-230 ZQJ-230D ZQJ-230G ZQJ-230E ZQJ-240 ZQJ-250 ZQJ-260 ZQJ-291 最小可检漏率 响应时间 (Pa.m³/s)(He) (秒) 3×10-12 5×10-11 5×10-11 5×10-11 5×10-11 3×10-12 5×10-11 5×10-11 5×10-11 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 与被检件有 关 ≤3 ≤3 启动时间 高真空泵 (分钟) 类型(L/s) ≤40 ≤8 ≤8 ≤10 ≤8 ≤8 ≤8 ≤8 ≤8 60 进口分子泵 150 分子泵 LED 亮条 手动量 程 LED 亮条 自动量 程 120 扩散泵 150 分子泵 150 分子泵 60 进口分子泵 150 分子泵 150 分子泵 漏率显示方式 与量程转换 数字显示 自动转 换 LED 亮条 手动量 程 LED 亮条 手动量 程 LED

亮条 手动量 程 LED 亮条 手动量 程 数字显示 自动转 换 特点 常规和逆流检漏 气动组合阀 逆流检漏 手动组合阀 逆流检漏 电磁组合阀 逆流检漏 电磁组合阀 具有预抽系统 单片机控制 性能、功能与 ZQJ-220 相同 寄生式 质谱管 与被检件相连 逆流检漏 便携式检漏仪 逆流检漏 全自动型

CH 系列充气回收检漏系统

多工位高真空排气检漏台

CH-2 型、CH-3 型、ZCH-4S 型、CH-11 型、CH-21 型 多工位高真空排气检漏装置适用于高压开关管、 充气回收系统是与氦质谱检漏仪配套使用适用于制冷、 微波发射管等高灵敏度、快速检漏要求的生产厂 冰箱、空调和复杂充压容器的检漏设备。该系统由充氮 家， 抽空和充氦加收装置两部分组成。 氦气回收率可达 95%, 真空度可达 10-²-10-³pa、系统采用 PLC 可编程 检漏节拍快，工作效率高，被检件清洁。 序控制器实现自动控制。 真空充油装置 充氦充氮氟油检漏设备

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产品大类：检漏仪 产品小类：国外

产品名称：全自动氦质谱检漏仪 产品型号：KYKM S288

产品内容:

KYKM S288系列全自动氦质谱检漏仪

﹡全新概念的设计 ﹡全自动、宽范围测定 ﹡用此一台可解决全部检漏问题 特长

△ 采用全电脑控制，能进行全自动测定，操作人员均能简单操作。 △ 显示测量范围宽：10-3-10-11Pam3/s △ 最小可检测漏率：5×10-12Pam3/s

△ 测试口可承受较高压力，使得检漏时间大幅度缩短。 单机械泵模式为660Pa

双机械泵模式为100000Pa △ 校准方式为全自动校准。

△ 全新概念的自动零点调整，并非传统的抑零概念。

△ 配备RS-232接口，单独I/O接口。 △ 有4个测量报警点，可满足不同设置点报警需求。 △ 氦气正向导入和逆流导入方法通过电脑全自动选择。 △ 漏率表示分别由数字和模拟显示。

△ 一个按钮即可完成真空检漏与吸枪检漏模式的转换。

△ 八个菜单和若干条指令供使用人员选择设置，更加人性化的完成对不同检漏要求的工作。

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技术规格

应用领域

● 汽车业：散热器，汽油箱，轮毂等● 空调制冷业：蒸发器，冷凝器，压缩机等 ● 气体石油业：热水器，厨房机械等● 电力业：发电厂，核电场，变电所等 ● 电机业：压缩机，蓄电池等● 机械业：阀门，接头，配管，压力计等 ● 医药品业：心脏起勃器，点滴容器等

● 食品业：真空保鲜，真空橱具等● 真空业：各种真空阀门，真空设备制造

SFJ-251系列氦质谱检漏仪是我公司借鉴国外先进检漏技术和多年质谱生产经验设计而成的专门用于电子元器件检漏的仪器，包括SFJ-251，SFJ-251B，SFJ-251C三种型号，该系列产品外观一致，采用人性化设计，操作简单、方便。将被广泛的用于集成电路、半导体、电子元器件、继电器、晶体谐振器、真空元器件等行业。 主要技术指标（SFJ-251/251B/251C）：

-12-13-113

最小可检漏率： 5×10/8×10/2×10Pa·m/s

漏率显示范围： 1×10ˉ3～1×10ˉ12/1×10ˉ3～1×10ˉ13/1×10ˉ4～1×10ˉ11Pa·m3/s 启动时间： ≤5min/2min/5min 响应时间： ≤2s/1s/2s

检漏口最高压力： 1000Pa/2000Pa/300Pa

-4

极限真空： 5×10Pa

外形尺寸： 700(W)×580(D)×800(H) 优势：

全自动控制操作模式，操作方便，检漏腔关闭，仪器自动开始检漏； 速度快，可根据检漏要求调整节拍速度,自动打开腔门； 人性化设计，带液晶显示、检漏结果清晰、可带微打； 关键部件采用进口，性能稳定、可靠。 配置（SFJ-251/251C）： 进口复合型分子泵 莱宝机械泵 进口电磁阀 进口放大器 配标准漏孔 液晶显示

配置（SFJ-251B）：

采用INFICON成套质谱模块

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m3j4.html