氢检代替氦检 检漏时间更短的氢检替代氦检 科石供

    氢检代替氦检 检漏时间更短的氢检替代氦检 科石供

    充气柜氢检系统

    现在使用的充气柜检漏系统，基本采用氦质谱仪检漏，虽然检漏精度能达到要求，但存在几大弊端：

    1、氦质谱仪需要较高真空条件下才能工作，所以检测空间必须抽真空，制造复杂、成本高，设备一次性投入大；

    2、氦气存量少，已成为战略物资，供应价格越来越高，使用消耗成本大；

    3、氦质谱仪价格昂贵且比较娇气，使用维护成本高；

    4、由于抽真空等操作延长了整个检漏过程节拍时间，设备使用效率低；

    5、氦气具有粘滞性，有泄漏后不易排清，长期使用容易形成污染，影响检漏精度。

    作为示踪方式的检漏，示踪气体有氢气和氦气两种，这两种气体中氢气的检漏性能更优越，主要是因为氢气是活跃气体，逃逸性好，易泄漏；而氦气是惰性气体，不易泄漏逃逸，因此氢气更适合于作为示踪气体。

    氢气虽然更适合作示踪气体，但由于氢气同时是一种易燃易爆的危险性气体，使用受到极大限制，直到后来国际标准认定5%H2+95%N2的氮氢混合气为安全气体，诞生了氮氢混合气检漏，示踪检漏迎来了氢检的新时代。

    氢检是半导体气敏技术，可在空气中检测，不需要氦检的真空条件，使用简单方便。我公司使用纳米半导体技术结合高精确转换电路，目前氢检灵敏度已达到0.1ppm，领先于目前垄断氢检产品的供应商英福康公司。我公司产品的灵敏度还是在一般环境下取得的，如果使用条件理想，还能进一步提高。

    充气柜的泄漏标准是0.1%/年，转换为SF6（以容积0.3m3，压力0.15Mpa为例）的泄漏量是1.4*10-6pa.m3/s（1.4*10-5mbar.l/s）。0.1ppm的氢气浓度对应的泄漏量为3.6*10-8mba.l/s，所以完全能够胜任充气柜的检漏。

    现在的充气柜使用100%的纯氦气，使用整个真空箱接纳泄漏出的氦气，这样设计是泄漏出的微量气体充满整个真空箱，按照气体动力学在真空箱内均布，这样到达检漏的气体被彻底稀释。以真空箱容积3m3工件容积0.3m3为例，0.1%/年的泄漏稀释后0.1%*(0.3/3)/（365*24*3600）=3.17*10-13，这样的浓度氢检是无法测出的。

    与氦检不同，使用氢检，由于氢气比空气轻很多，因此泄漏出的氢气会向上漂移，如果在工件上方罩上一个中间高四周低的密闭罩（类似脱排那样），泄漏出的氢气就会集聚在密闭罩中间比较高处，把氢检的探头安放于这个位置，就能测到泄漏出的氢气。这个方案已在蒸发器检漏实例中验证，延时2~3分钟就能检测出要求的泄漏。我们把这个检漏方法称为罩检。

    罩检的精度取决于泄漏出的氢气漂移到检测位置的比例，如果有横向风流会有很大影响，因此可与氦检同样用个箱子把工件放里边，使泄漏出的氢气不会向外扩散，最后都向上聚集。按照这个设想，我们的方案具体如下：

    1、把真空箱顶改为中间向上拱起的形状，至于是不是需要真空，可在实际验证后确定。验证为：是不是真空环境（真空要求不高）下氮氢混合气扩散（氢气向上氮气向下）更快，氢气能更快到达探测位置。具体试验：带漏孔、实验罩和氢检模块 ，在真空箱内作空气条件下和各种负压下的氢检速度对比，结果如果相差不大就采用空气检漏，如相差较大可采用真空箱检漏，但可降低真空要求。

    2、氢检模块放置于箱顶比较高处，为了提高稳定度和高科技的神秘性，模块可以设计成氢气采集罐样式，只有氢气能进入罐内，把罐内抽真空，氢气探头则安装于罐内。

    3、氢检模块输出信号（RS-232接口）给主机，主机完成计算控制。

    4、氮氢混合气标准漏孔，开机时或定时对比校准。

    系统检测节拍：

    1、工件放入检测箱，关门

    2、工件抽真空，保压测试（测大漏），氢气采集罐抽真空

    3、工件充注氮氢混合气

    4、自工件充到压力开始计时并记录检漏数值，一有超标即中止检测

    5、设定时间到，检漏无超标，合格，完成微漏检测

    6、抽出工件内氮氢混合气至真空，充入SF6

    7、工件拉出检测箱

    * 4中止检测后拉出工件用吸枪巡检，找出漏点并标记。所有检测数值和结果都可作记录并生成文档保存，供查看或下载。

    由上述节拍可见检测时间会大大短于氦检系统。