一、基本概念與工作原理

1. 定義與定位

氦質(zhì)譜檢漏儀是利用氦氣作為示蹤氣體，結(jié)合質(zhì)譜分析技術(shù)進行高精度密封檢測的專業(yè)儀器，是工業(yè)領(lǐng)域 "密封質(zhì)量的終極守護者"，能檢測低至 10?13 Pa?m3/s 級別的微乎其微泄漏，是真空檢漏技術(shù)中靈敏度最高、應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

2. 核心工作原理

質(zhì)譜分離原理：

·離子源發(fā)射電子，與氦氣分子碰撞使其電離成 He?離子 (m/z=4)

·加速電場使離子獲得動能，進入磁場

·洛倫茲力使不同質(zhì)量的離子產(chǎn)生不同偏轉(zhuǎn)半徑，只有氦離子 (m/z=4) 能通過接收縫

·收集極捕獲氦離子流，經(jīng)放大后輸出與漏率成正比的電信號

氦氣優(yōu)勢：原子量最小 (4)、化學(xué)惰性、滲透率高、環(huán)境本底低，是理想的示蹤氣體。

二、設(shè)備核心組成與功能

1. 質(zhì)譜分析系統(tǒng) (核心 "大腦")

2. 真空與氣體管理系統(tǒng)    高真空系統(tǒng)：

·渦輪分子泵 (TMP)：提供 10??~10?? Pa 高真空環(huán)境，氦氣壓縮比 > 10?

·前級泵 (機械泵)：預(yù)抽至 10?1~10? Pa，為分子泵提供工作條件

·真空閥門組：精確控制氣流路徑，防止污染

氣體處理組件：

·檢漏口 (最高耐壓 1500Pa)、精細(xì)過濾器 (0.01μm)、標(biāo)準(zhǔn)漏孔 (校準(zhǔn)用)

3. 控制系統(tǒng)與用戶界面

·PLC + 觸摸屏：一鍵操作，自動校準(zhǔn)、調(diào)零、量程切換

·數(shù)據(jù)接口：RS232/485、LAN、USB，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出與 MES 系統(tǒng)集成

·智能算法：I-CAL 智能泄漏率計算，本底自動扣除，提高信噪比

三、檢測方法與技術(shù)特點

1. 主流檢測方法對比

2. 典型檢測流程 (以真空噴吹法為例)

·準(zhǔn)備：工件固定，連接檢漏口

·抽真空：機械泵→分子泵，將工件內(nèi)壓降至 < 10?1 Pa

·本底檢測：確認(rèn)無背景干擾 (氦分壓 < 5×10??Pa)

·噴氦檢測：氦槍掃描可疑區(qū)域，氦氣通過漏孔進入工件

·信號捕捉：質(zhì)譜儀檢測氦離子，軟件計算漏率

·判定：與標(biāo)準(zhǔn)值比較，<10??Pa?m3/s 為合格

·除氦：氮氣破空，清除殘留氦氣

四、核心技術(shù)參數(shù)詳解

五、應(yīng)用場景深度解析

1. 新能源電池行業(yè) (增長最快領(lǐng)域)

·方形鋁殼電池：注液前后氦檢，檢測殼體焊縫和密封釘 (標(biāo)準(zhǔn)≤5×10?1?Pa?m3/s)

·圓柱電池：頂蓋焊接后真空噴氦檢測

·軟包電池：熱封后氦罩法檢測

·電池包 (PACK)：整體密封性檢測 (標(biāo)準(zhǔn)≤10??Pa?m3/s)，確保防水防塵

2. 航空航天與國防軍工

·火箭發(fā)動機燃料系統(tǒng)：液氫 / 液氧貯箱檢測 (漏率 < 10?12Pa?m3/s)

·衛(wèi)星推進劑貯箱：背壓法檢測微漏

·載人航天器艙體：真空噴吹法檢測焊縫

·航空發(fā)動機燃油管路：正壓吸槍法快速定位泄漏

3. 制冷空調(diào)與家電

·空調(diào)壓縮機：正壓法檢測殼體泄漏

·冰箱蒸發(fā)器 / 冷凝器：氦罩累積法檢測微小泄漏

·熱泵系統(tǒng)：真空法檢測換熱器密封性

4. 其他高端應(yīng)用

·半導(dǎo)體設(shè)備：真空腔體、晶圓傳輸系統(tǒng) (標(biāo)準(zhǔn)≤5×10?1?Pa?m3/s)

·醫(yī)療設(shè)備：MRI 超導(dǎo)磁體、醫(yī)療導(dǎo)管

·真空鍍膜：反應(yīng)腔、蒸發(fā)源密封檢測