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氦质谱检漏仪的校准方法

氦质谱检漏仪广泛应用于制冷行业、核工业、电子行业、真空行业、电力行业、航空航天等行业。根据其工作原理和技术性能指标，通过实验，总结通过氦质谱检漏仪对其漏率校准的方法。

氦质谱检漏仪原理:

氦质谱检漏仪是一种以氦气作为示漏气体专门用于检漏的质谱分析仪器。其基本工作原理是采集被检件中的气体样品并将其电离，根据不

氦质谱检漏仪主要由质谱室、真空系统和电气部分等组成。

氦质谱检漏仪的内部一般有标准漏孔，可将标准漏孔拆卸进行校准，如果不能单独校准标准漏孔，就可考虑直接通过氦质谱检漏仪进行漏率部分的校准，本文主要讨论这种情况下氦漏率的校准方法。

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氦质谱检漏仪灯丝脆断故障

检漏技术在我国经济中占有非常重要的地位，被广泛应用于半导体、原子能、电力、航空、航天、、制冷、真空、汽车等行业。

氦质谱检漏法与泡检漏法、压强衰减法和卤素检漏法相比，除检漏原理不同以外，还具有监测灵敏度高，速度快、适用范围广，探索气体无毒性、无破坏性、质量轻等优点，是诸多检漏法中有效的方法。

氦质谱检漏仪在使用过程中，常见的故障就是灯丝脆断，氦质谱检漏仪灯丝多采用钨铼合金丝制作。因为纯钨丝高温使用发生再结晶以后变得很脆，再受到冲击或震动时极易断裂。原因是钨常在晶界面上孕育出微裂纹，这些微裂纹的扩展极易造成钨的碎断。而钨铼合金在变形过程中易形成孪晶，减少了堆垛层位错能量，降低位错移动的晶界阻抗，从而使位错迁移率增加，促使了钨的固溶软化，此现象称为“莱塑化效应”。因为如果有漏孔，氦气会从被检件物中漏出，造成较大浪费，而且氦气到处扩散，给检漏仪带来非常大的干扰。该效应降低了氦质谱检漏仪灯丝在高温下的断裂的风险，铼浓度高时的塑化效应降低。

钨铼丝具有高熔点，高强度、高硬度、高塑性、高的再结晶温度、高电阻率、低蒸汽压、低电子逸出功和低的塑性脆性转变温度等优点。但钨铼丝制作的灯丝极易氧化，在真空、惰性气体中可以保持很长的使用寿命，但在氧化性气氛中容易被碳化，降低其灵敏性并引发脆断，在有氢气存在的情况下，会加速碳化。检漏时，用连接在装有氦气的气瓶上的喷***向怀疑有漏泄的部位喷氦气，如果有氦气从漏孔中流入压力容器装置，则装置内的氦分压就会上升，氦检漏仪上就会显示有泄漏率。

氦质谱检漏仪待机时电离室真空度保持在≤3x10-2Pa，灯丝不易被氧化脆断。在检漏过程中，当出现意外情况，系统突然暴露大气或真空度突然降低，导致大量的气体突然进入电离室，真空度≥1x10-1Pa时，灯丝电流急剧增大，灯丝被碳化，就发生了脆断现象。所以再生产过程中就要对部件以及出厂整机做检漏，高压电器采用的氦质谱检漏仪的氦质谱法比较方便，易操作，检漏效果也得到认同。

氦质谱检漏仪灯丝寿命如何延长？有前面分析已知，造成氦质谱检漏仪灯丝脆断的原因：1.真空度低；2.灯丝电流过大；3.对灯丝有害的气体气压太高（氧化性气体、水蒸气、氢气）。那么，在使用中尽量避免灯丝在上述恶劣环境下长时间开启，或者说尽量提高灯丝的上述使用条件就可以有效延长氦质谱检漏仪的灯丝寿命。如：1.使用中尽量将预置真空开关空挡；氢和氦都是比较理想的示踪气体，空气中的含量少，质量轻，运动速度快，分子直径小，同等条件下，直线运动距离长。2.避免电离室泄入有害气体（氧化性气体、水蒸气、氢气）。

氦质谱检漏仪主要部件---真空泵的概述与分类

真空泵(vacuum pump)

利用机械、物理、化学、物理化学等方法对容器进行抽气，以获得和维持真空的装置。真空泵和其他设备(如真空容器、真空阀、真空测量仪表、连接管路等)组成真空系统，广泛应用于电子、冶金、化工、食品、机械、、航天等部门。

按其工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。

气体输送泵包括：1、液环真空泵(水环真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等

气体捕集泵包括：吸附泵和低温泵等。

目前工业中应用较多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等。

W型往复式真空泵( Model W Piston Vacuum Pump )是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工，食品，建材等部门，特别是在真空结晶，干燥，过滤，蒸发等工艺过程中更为适宜。

2X型旋片式真空泵( Model 2X Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )

用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理，真空干燥等工艺过程中。

2XZ型旋片式真空泵( Model2XZ Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )

具有结构紧凑，体积小，重量轻，噪音低，振动小等优点。所以，它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如：质谱仪器，冰箱流水线，真空冷冻干燥机等。

XD型旋片式真空泵( Model XD Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )