什么是示踪气体?为什么检漏仪中要使用氦气?
氦气的优点
氦气是一种理想的检漏气体,其中的原因有很多。空气中的氦浓度较低,在大气中的浓度仅约 5 ppm,这意味着其背景浓度极低。氦是除氢之外最小的气体原子。氦气还是惰性气体,这意味着它不会与其他物质发生反应,因而是一种相对稳定的元素。此外,氦气对环境无害:它无毒、不易燃、不易爆炸。氦气还有益于人类安全,因为它是一种相对无害的物质。氦气不会在空气中积聚,因此很容易换气,也无需制定专门的接触规定。
氦气还有一个优点是它在整个技术应用范围内都不会冷凝,而且比空气轻,这意味着这种检漏气体会向上飘逸,对检漏工艺有利。在质谱仪中,很容易将氦气和相邻质量数的气体区分。技术设备使用氦气时效果良好,因为探测器可以很好地区分氦气,这使得氦气非常适合与技术设备(包括检漏仪和质谱仪组合)一起使用。
氦气还是高度灵敏的真空系统检漏方法,因为它几乎可用于对系统中的任何位置进行检漏。此外,氦气还有助于实现高度准确的读数,因为它不会显著积聚,也不会产生错误的测量值。最后,对于工业应用而言,氦气具有价格合理、易于获得的优点。
氦气如何与检漏仪配合使用
检漏仪是一种分压测量设备。它可以测量真空泵进气口的氦气分压。检漏仪可将氦气分压
转换成漏气率并显示结果。“漏气率”是指示踪气体经由漏气点逸出的流量,单位为“mbar*l/s”或“Pa*m³/s”。通常,我们会使用术语“标准漏气率”,也就是示踪气体从大气压力流入真空时的漏气率。否则将无法比较漏气率 - 因为泄漏率与漏气处两侧的压力有关。如需了解更多信息,请参阅关于泄漏类型和漏率的页面。
氦检漏仪是目前真正能够检测出压力水平低于 10-6 mbar 的漏气的可靠方法,因为它们比传统的检漏方法(如气泡检漏)更精确。使用氦气进行的检漏测试被称为吸枪检测(有关更多信息,请参阅有关“局部和整体检测”的页面。)
其他示踪气体
氦气的独特之处在于,就特性而言,没有其他哪种气体比它更适合用作真空系统检漏气体。尽管也可以使用氢气作为替代示踪气体,但是,氢气可能具有爆炸性,需要大幅稀释后才能安全地使用。而与氢气相比,氦气则符合对示踪气体的所有要求 - 它对人类和环境都很安全,不易燃、通常不存在于空气中(便于检测和避免污染),并且容易与其他气体区分(这意味着在检漏时能够测出氦气量)。氦气现在已成为工业检漏测试中使用的检漏仪器的标准示踪气体。
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参考资料
- 真空符号
- 单位术语表
- 参考文献和来源