氦气,以其最小的分子尺寸和惰性特质,成为泄漏检测领域的理想选择。由于其惰性,氦气在使用过程中相对安全,不会与待测部件内的任何材料发生反应,这使其相较于氢气等更具优势,在氦气泄漏检测中,质谱仪是最常用的检测工具。
氦气泄漏检测的优势
氦气泄漏检测技术能够发现比其他方法更微小的泄漏,并且采用干法技术,几乎不受温度影响。这不仅提高了检测的度,还延长了产品的使用寿命。
高真空测试:该技术允许将泄漏测试阈值设置为低至1×10^-12mbar.l.sec^-1,适用于对极高灵敏度有要求的应用。
吸枪测试:通常用于检测低至1×10^-6mbar.l.sec^-1的氦气泄漏,适用于对灵敏度要求较高的场景。
作为参考,1立方毫米/秒的泄漏率大约为1×10^-3mbar.l.sec^-1,这意味着氦气检测技术能够检测到极其微小的泄漏。
实际应用与注意事项
大多数氦气泄漏测试使用现成的球囊气体,但在某些对纯度有严格要求的应用中,可以使用高纯度氦气。需要注意的是,瓶装氦气不含氧气,因此使用时需防止窒息。泄漏的本质是流体从高压区域流向低压区域的过程,理解这一点对于有效检测至关重要。
高真空技术要求测试体积处于高真空状态,例如压力小于3mbar。在应用此技术时,必须确保待测部件能够承受这样的压力。此外,可以同时在高压和高真空条件下测试部件,这需要将压力布置在泄漏边界的两侧,可能意味着将被测部件置于密封室中。
在测试一个只能承受150毫巴压力的60升汽车油箱时,可以先在内部和外部抽空,然后回填到150毫巴的压力。这种方法结合了高真空和压力控制的优势。
在使用氦气进行测试时,如果存在大量泄漏,质谱仪可能会被氦气淹没。在这种情况下,通常只需等待仪器自行清理即可。在更高通量的系统中,可以在引入氦气之前,使用压力衰减进行预测试,以筛选出较大的泄漏源。氦气吸枪用于零件可以加压到大气压以上的地方,吸枪手动定位在零件周围以检测泄漏,喷涂技术适用于可以抽空零件的情况,将氦气手动喷洒在零件外部以检测内部泄漏。