Гелиевые течеискатели

Течеискатель гелиевый ТИ1-50
Течеискатель гелиевый ТИ1-50
Течеискатель гелиевый ТИ1-50
Течеискатель гелиевый ТИ1-50И(внесен в реестр средств измерений)
Течеискатель гелиевый со встроенным компьютером ТИ1-30
Течеискатель гелиевый со встроенным компьютером ТИ1-30
Полуавтоматический гелиевый течеискатель ТИ1-22
Полуавтоматический гелиевый течеискатель ТИ1-22

Гелиевые течеискатели АО "Завод "Измеритель"

В настоящее время завод выпускает две модели масс-спектрометрических гелиевых течеискателей:

Технические характеристики перечисленных приборов приведены в таблице.

Технические характеристики
Гелиевый течеискатель ТИ1-50
Гелиевый течеискатель ТИ1-22
(«Гелмасс»)
Гелиевый течеискатель ТИ1-30
Чувствительность по гелию, не менее, м3· Па/с,
· по входу
· со щупом
5x10-13
1x10-9
7x10-12
1x10-8
7x10-12
1x10-8
Время отклика, с,
· по входу
· со щупом 10 м
1
5±1
1
10±1
1
10±1
Производительность форвакуумного насоса в базовой комплектации,
м3 /час
1,5
10
10
Производительность ТМН в базовой комплектации, л/с
60
60
60
Время выхода на рабочий режим (первично/повторно), мин
5/1
15/3
15/4,5
Напряжение питания, В
220±22
220±22
220
Потребляемая мощность, Вт
400
700
700
Габаритные размеры, мм
484х470х392
670х600х1085
640х555х1130
Масса, кг
38
80
85
 

Масс-спектрометрический метод контроля герметичности

Масс-спектрометрический метод контроля герметичности и применение гелиевых масс-спектрометрических течеискателей в промышленности.

Масс-спектрометрический метод контроля герметичности является наиболее совершенным и широко применяемым в самых разных отраслях промышленности. Это обусловлено его высокой чувствительностью и избирательностью к пробному газу, универсальностью. Метод позволяет выделить любое пробное вещество: твердое, жидкое, газообразное - из общей смеси веществ вне зависимости от присутствия в ней других компонентов.

Метод основан на разделении по массам сложной смеси газов и паров в электрическом и магнитном полях. В принципе, любой масс-спектрометр пригоден для поиска течей и любая система, содержащая квадрупольный масс-спектрометр, омегатрон или другой измеритель парциальных давлений, может быть проверена на герметичность без применения специальных течеискателей. По составу остаточных газов вакуумной системы можно судить о натекании в систему воздуха или каких-либо газов. Подавая на отдельные участки поверхности проверяемой системы пробное вещество и фиксируя определенные пики масс-спектра, можно выявлять негерметичные участки и локализовать места течей.

Тем не менее, развитие техники обусловило необходимость создания специализированных масс-спектрометрических течеискателей, не применяемых для газового анализа, но обладающих рядом существенных преимуществ по сравнению с газоаналитическими масс-спектрометрами и измерителями парциальных давлений, если речь идет о поиске течей. Эти преимущества состоят в следующем.

Масс-спектрометрический течеискатель имеет собственную откачную систему, что обеспечивает возможность проверки любых вакуумных систем и объемов, откачанных до глубокого вакуума; готовых замкнутых изделий и изделий со штенгелем; отдельных узлов и деталей (замкнутых и незамкнутых), а также позволяет проверять на герметичность объекты, содержащие пробный газ, путем отбора проб из окружающего их пространства.

Большинство масс-спектрометрических течеискателей настроено на регистрацию одного пробного газа - гелия, при этом они могут регистрировать гелий-4 и гелий-3. Гелий в весьма малых количествах содержится в атмосфере (3,8 мкм рт.ст.) и отсутствует в продуктах газовыделения вакуумных систем. Поэтому фоновые эффекты при работе с ним сказываются значительно меньше, чем в случае применения других веществ. Малая молекулярная масса гелия и относительно большое его отличие от эффективной массы ионов, образующих соседние пики в масс-спектре (водород Нз и углерод С++), позволяют снизить требования к разрешающей способности анализатора и применить достаточно простой малогабаритный 180-градусный магнитный анализатор с малым рабочим радиусом и широкими щелями. Благодаря этому чувствительность анализатора весьма высока (7,5 • 10-6 А/Па), что соответствует возможности регистрации парциального давления гелия рmin = 1 • 10-10 Па. Принцип действия 180-градусного магнитного анализатора показан на рис. 6.1 и сводится к следующему.

tl_files/spbizmru_content/photos/page_production/1_helium_leak_detectors/mass.jpg

Схема работы масс-спектрометрического анализатора:
1 - катод; 2 - ионизатор; 3 - входная диафрагма; 4 - ионный пучок; 5 - выходная диафрагма;
6 - коллектор; Н - магнитное поле; СЭ - стабилизатор эмиссии; В - выпрямитель, обеспечивающий напряжение, ускоряющее ионы; У- усилитель постоянного тока с выходным прибором

Масс-спектрометрический анализатор работает при давлении p < 1•10-2 Па в поле постоянного магнита с индукцией 0,17 ... 0,2 Тл. Газы, поступающие из испытуемого объекта в анализатор, в ионизаторе 2 под действием электронного тока с катода 1 превращаются в положительные ионы с зарядом е. Образовавшиеся ионы ускоряются продольным электрическим полем, образуя слаборасходящийся пучок с энергией, соответствующей приложенной разности потенциалов U, составляющей обычно несколько сотен вольт. Начальная энергия ионов, связанная с их тепловым движением, мала (~0,1 В), и ею можно пренебречь.

По массам ионы анализируются в постоянном магнитном поле. При попадании в поперечное магнитное поле они начинают двигаться по окружностям, радиус r которых определяется из условия равновесия силы Лоренца, равной Неv, и центробежной силы, равной mv2/r (m – масса заряженных частиц; v - их скорость,tl_files/spbizmru_content/photos/page_production/1_helium_leak_detectors/f1.jpg , e – заряд электрона.

Таким образом,

tl_files/spbizmru_content/photos/page_production/1_helium_leak_detectors/f2.jpg (6.1)

Это уравнение называют уравнением масс-спектрометра.
Зависимость (6.1) может быть приве­дена к практически более удобному виду:
tl_files/spbizmru_content/photos/page_production/1_helium_leak_detectors/f3.jpg (6.2)

где r - радиус траектории ионов, см; H -напряженность магнитного поля, Э; U - ускоряющее напряжение, В;  М=m/e - эффективная масса ионов.

Абсолютные значения единичной массы и единичного заряда в формуле (6.2) вынесены в константу.

В результате ионный пучок разлагается на компоненты по значениям — m/e. Через выходную диафрагму 5 на коллектор 6 попадают лишь ионы с определенным отношением — m/e. Ионный ток в цепи коллектора характеризует парциальное давление пробного газа. Коллектор соединен с землей через высокоомное сопротивление 1012 Ом, на котором слабые токи (10-7 ... 10-12 А) создают значительные напряжения. Для измерения малых токов используются электрометрические усилители постоянного тока с отрицательной обратной связью, выполненные на полевых транзисторах или на интегральной микросхеме, с последующими каскадами усиления.

Преимущества контроля герметичности при помощи течеискания по методу масс-спектрометрии

  1. Исключительно высокая чувствительность, недостижимая другими методами контроля.
  2. Безопасность для испытуемого объекта и персонала (при условии использования для проверки нейтрального пробного газа (например, гелия))
  3. Отсутствие загрязнения объекта в процессе проведения испытаний
  4. Простота автоматизации и документирования результатов испытаний, поскольку наличие течи регистрируется в форме электрического сигнала, легко поддающегося дальнейшей обработке.
  5. Высокая универсальность метода – возможность проверки объектов различного размера, объема и конфигурации, работающих как под вакуумом, так и под избыточном давлением.
  6. Высокая надежность обнаружения течей, не зависящая от физико-химических свойств материала проверяемого изделия.
  7. Высокая оперативность проведения испытаний
  8. Высокая мобильность применяемого оборудования

Теческатель гелиевый. 3D модель

С помощью мыши и кнопок управления можно получить наглядное представление о течеискателе

Яндекс.Метрика