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非常低。
- 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,就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,对检漏过程有利。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(包括质谱检漏仪)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、容易获得的优点。
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率并显示结果。“漏率”是指示踪气体经由漏点逸出的流量,单位为 mbar⋅l/s 或 Pa⋅m³/s
通常,我们会使用术语“标准漏率”,也就是示踪气体从大气压力流入真空时的漏率。否则将无法比较漏率 - 因为漏率与漏点两侧的压力有关。请参阅漏点类型和漏率。
氦检漏仪是目前真正能够检测出压力水平低于 10-6 mbar 的漏点的可靠方法,因为它们比传统的检漏方法(如气泡检漏法)更精确。使用氦气的检漏法被称为吸枪检漏法(请参阅“局部和整体检漏”。)
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)。氦气现已成为工业检漏中使用的检漏仪的标准示踪气体。
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