CN105571792A - 一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，在原氦质谱检漏仪外部通过真空管道连接隔膜泵、截流阀座、真空电磁阀、真空计，所述截流阀座内设有控制氦气物理渗透的石英膜片，并将该接口端连接到分子泵的精抽口，利用石英膜片的对氦气的渗透原理和对其它气体的截流，从根本上氦质谱检漏仪的最高检漏压力，隔膜泵保证了在高压力检漏下氦质谱检漏仪检漏的较短响应时间，采用真空电磁阀的切换，可以实现氦质谱检漏仪各种压力下检漏，极大地扩展了氦质谱检漏仪的应用范围。
Description
技术领域：
本发明应用于氦质谱检漏仪的检漏领域，是一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪。
背景技术：
氦质谱检漏仪是一种常见的分析仪器，在电力行业、航天行业、核工业等广泛运用，是真空检漏技术中用的最普遍的检漏仪器。目前国际上氦质谱检漏仪的检漏口最高压力不超过1500Pa，而在电厂汽轮机组的凝汽器的真空度一般在3000-15000Pa，如果凝汽器泄漏则真空度甚至更高，此时氦质谱检漏仪则无法进行真空法检漏，这是由氦质谱检漏仪中的分子泵的启动工作压力所决定的，一般分子泵的排气口(即前级泵)压力小于50Pa，复合分子泵的压力小于1500Pa才能正常工作。因此当待检件中真空压力小于一定压力时，才能开启检漏仪检漏。在检测大容器时则需要长时间的抽空或配置大抽速泵抽空，方能达到氦质谱检漏仪的检漏压力，甚者被检件真空密封性不是很好，无法达到氦质谱检漏仪的检漏压力，不能实现被检件的氦质谱检漏，这大大限制了氦质谱检漏仪的检漏效率及运用范围，需要一种可以提高氦质谱检漏仪检漏压力的方法。
本发明是提供一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，通过采用石英膜片对氦气的物理渗透技术，解决了氦质谱检漏仪无法在高检漏压力下检漏的难题。
发明内容：
本发明的目的是提出一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，从根本上解决氦质谱检漏仪的更高检漏压力的需求。
一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，包括质谱室，所述质谱室通过真空管道依次连接有分子泵和前级泵，所述分子泵的排气口通过电磁阀连接前级泵的进气口，所述分子泵的排气口还安装真空规管，所述分子泵的精检口、中检口还通过真空管道连接有电磁阀四、电磁阀三，所述前级泵的进气口还通过真空管道连接有电磁阀一，所述电磁阀一、电磁阀四、电磁阀三的另一端通过真空管道形成公共管道，所述公共管道上连接电磁阀二，其特征在于：还包括隔膜泵、截流阀座、真空电磁阀，所述节流阀座有三个接口，一个接口连接隔膜泵的进气口，一个接口内嵌有石英膜片，并通过该接口连接分子泵的精检口，另一个接口通过真空管道连接真空电磁阀到检漏口，该真空管道和公共管道连通，其连通处设有真空计，连接真空计的检漏口处安装有被检工件。
所述的石英膜片采用真空磁控溅射镀膜技术制作的厚度均匀的超薄石英膜片，通过氟橡胶密封圈内嵌在截流阀座接口端，能够实现氦气的物理渗透而截留空气中的其它气流，隔膜泵抽取的空气中的氦气能够通过石英膜片到达分子泵进而到达质谱室，而空气中不易被石英膜片渗透的其它气体隔离再在真空质谱系统外，从而大大提高检漏压力。
所述隔膜泵是电磁隔膜真空泵，工作时50Hz、220V直接供电启动，抽速在1-2L/min，抽取检漏口处的气流，保证在高压检漏下的氦质谱检漏仪检漏的较短的响应时间。
所述真空计是皮拉尼真空规管，检测检漏口压力，当压力到达高压力值时，开启真空电磁阀，隔膜泵抽取的检漏口处的气流中的氦气通过石英膜片渗透进入分子泵，再逆流进入质谱室，实现氦质谱检漏仪在高压下的检漏，当压力到达低压力值时，关闭真空电磁阀，通过电磁阀四、电磁阀三和电磁阀一的结合实现氦质谱检漏仪在低压下的检漏。
所述的高压力值为10000Pa到一个标准大气压。
所述的高压力值为50000Pa。
所述的低压力值为40-1500Pa。
所述低压力值为300Pa。
本系统在工作的时候，仪器上电，前级泵工作，电磁阀打开，待真空规管达到要求的压力时，分子泵启动，分子泵完成预定转速后，质谱室中器件上电，仪器进入待机状态。在检漏口连接被检工件，开始检漏，关闭电磁阀，电磁阀一打开对被检工件进行抽空，待真空计的压力值达到较高压力值10000Pa、50000Pa、一个标准大气压时，开启真空电磁阀，开启电磁阀，关闭电磁阀一，这时对被检工件进行高压力下检漏；若电磁阀一继续打开对被检工件抽空，待真空计压力值到1500Pa，开启电磁阀，这时可以完成对被检工件粗检；待真空计压力值到300Pa时，关闭电磁阀一，打开电磁阀三，这时可以完成对被检工件中检；待真空计压力值到40Pa时，关闭电磁阀三，打开电磁阀四，这时可以完成对工件精检。
本系统可以实现高压10000Pa、50000Pa和一个标准大气压的真空检漏，低压1500Pa、300Pa、40Pa下的检漏，远超出市场上氦质谱检漏仪的最高检漏压力。
本发明的优点：
本发明采用真空磁控溅射镀膜技术制作的厚度均匀的超薄石英膜片，具有附着力强，厚度均匀，不易损坏等优点，能够实现氦气的物理渗透而截留空气中的其它气流，隔膜泵抽取的空气中的氦气能够通过石英膜片到达分子泵进而到达质谱室，而空气中不易被石英膜片渗透的其它气体隔离再在真空质谱系统外，从而大大提高检漏压力，实现高压检漏。
采用隔膜泵，增加了进入石英膜片气流的流速，使氦质谱检漏仪具备较短的响应时间，具有体积小成本低等优点。
采用真空电磁阀的切换，可以实现氦质谱检漏仪各种压力下检漏，极大地扩展了氦质谱检漏仪的应用范围。
附图说明：
图1为本发明示意图。
其中，1、隔膜泵；2、截流阀座；3、石英膜片；4、真空电磁阀；5、真空计；6、检漏口；7、质谱室；8、分子泵；9、前级泵；10、真空规管；11、电磁阀；12、电磁阀一；13、电磁阀二；14、电磁阀三；15、电磁阀四。
具体实施方式：
参见图1：
一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，包括质谱室7，所述质谱室7通过真空管道依次连接有分子泵8和前级泵9，所述分子泵8的排气口通过电磁阀11连接前级泵9的进气口，所述分子泵8的排气口还安装真空规管10，所述分子泵8的精检口、中检口还通过真空管道连接有电磁阀四15、电磁阀三14，所述前级泵9的进气口还通过真空管道连接有电磁阀一12，所述电磁阀一12、电磁阀四15、电磁阀三14的另一端通过真空管道形成公共管道，所述公共管道上连接电磁阀二13，其特征在于：还包括隔膜泵1、截流阀座2、真空电磁阀4，所述节流阀座有三个接口，一个接口连接隔膜泵1的进气口，一个接口内嵌有石英膜片3，并通过该接口连接分子泵8的精检口，另一个接口通过真空管道连接真空电磁阀4到检漏口6，该真空管道和公共管道连通，其连通处设有真空计5，连接真空计5的检漏口6处安装有被检工件。
所述的石英膜片采用真空磁控溅射镀膜技术制作的厚度均匀的超薄石英膜片，具有附着力强，厚度均匀，不易损坏等优点，通过氟橡胶密封圈内嵌在截流阀座接口端，能够实现氦气的物理渗透而截留空气中的其它气流，隔膜泵抽取的空气中的氦气能够通过石英膜片到达分子泵进而到达质谱室，而空气中不易被石英膜片渗透的其它气体隔离再在真空质谱系统外，从而大大提高检漏压力。
所述隔膜泵是电磁隔膜真空泵，工作时50Hz、220V直接供电启动，抽速在1-2L/min，抽取检漏口处的气流，保证在高压检漏下的氦质谱检漏仪检漏的较短的响应时间。
所述真空计5是皮拉尼真空规管，检测检漏口压力，当压力到达高压力值时，开启真空电磁阀4，隔膜泵1抽取的检漏口处的气流中的氦气通过石英膜片渗透进入分子泵，再逆流进入质谱室，实现氦质谱检漏仪在高压下的检漏，当压力到达低压力值时，关闭真空电磁阀4，通过电磁阀四15、电磁阀三14和电磁阀一12的结合实现氦质谱检漏仪在低压下的检漏。
所述的高压力值为10000Pa到一个标准大气压。
所述的高压力值为50000Pa。
所述的低压力值为40-1500Pa。
所述低压力值为300Pa。
本系统在工作的时候，仪器上电，前级泵9工作，电磁阀11打开，待真空规管10达到要求的压力时，分子泵8启动，分子泵8完成预定转速后，质谱室7中器件上电，仪器进入待机状态。在检漏口6连接被检工件，开始检漏，关闭电磁阀11，电磁阀一12打开对被检工件进行抽空，待真空计5的压力值到较高压力值10000Pa、50000Pa、一个标准大气压时，开启真空电磁阀4，开启电磁阀11，关闭电磁阀一12，这时对被检工件进行高压力下检漏；若电磁阀一12继续打开对被检工件抽空，待真空计5压力值到1500Pa，开启电磁阀11，这时可以完成对被检工件粗检；待真空计5压力值到300Pa时，关闭电磁阀一12，打开电磁阀三14，这时可以完成对被检工件中检；待真空计5压力值到40Pa时，关闭电磁阀三14，打开电磁阀四15，这时可以完成对工件精检。
这样氦质谱检漏仪就可实现高压10000Pa、50000Pa、一个标准大气压，低压1500Pa、300Pa、40Pa下的检漏。
Claims (8)
1.一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，包括质谱室，所述质谱室通过真空管道依次连接有分子泵和前级泵，所述分子泵的排气口通过电磁阀连接前级泵的进气口，所述分子泵的排气口还安装真空规管，所述分子泵的精检口、中检口还通过真空管道连接有电磁阀四、电磁阀三，所述前级泵的进气口还通过真空管道连接有电磁阀一，所述电磁阀一、电磁阀四、电磁阀三的另一端通过真空管道形成公共管道，所述公共管道上连接电磁阀二，其特征在于：还包括隔膜泵、截流阀座、真空电磁阀，所述节流阀座有三个接口，一个接口连接隔膜泵的进气口，一个接口内嵌有石英膜片，并通过该接口连接分子泵的精检口，另一个接口通过真空管道连接真空电磁阀到检漏口，该真空管道和公共管道连通，其连通处设有真空计，连接真空计的检漏口处安装有被检工件。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的石英膜片是采用真空磁控溅射镀膜技术制作的厚度均匀的超薄石英膜片，通过氟橡胶密封圈内嵌在截流阀座接口端，能够实现氦气的物理渗透而截留空气中的其它气流。
3.根据权利要求1所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述隔膜泵是电磁隔膜真空泵，工作时50Hz、220V直接供电启动，抽速在1-2L/min。
4.根据权利要求1所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述真空计是皮拉尼真空规管，检测检漏口压力，当压力到达高压力值时，开启真空电磁阀，隔膜泵抽取的检漏口处的气流中的氦气通过石英膜片渗透进入分子泵，再逆流进入质谱室，实现氦质谱检漏仪在高压下的检漏，当压力到达低压力值时，关闭真空电磁阀，通过电磁阀四、电磁阀三和电磁阀一的结合实现氦质谱检漏仪在低压下的检漏。
5.根据权利要求4所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的高压力值为10000Pa到一个标准大气压。
6.根据权利要求5所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的高压力值为50000Pa。
7.根据权利要求4所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的低压力值为40-1500Pa。
8.根据权利要求7所述的一种能够实现高压检漏的氦质谱检漏仪，其特征在于：所述低压力值为300Pa。
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