機械設計中的技術測量（6）——用氦氣進行氣密性測試

面壁深功

氣密性測試方法很多，今天分享的是氦氣檢測
一、基本原理
氦氣檢測，也稱為氦質譜檢漏法，是一種高靈敏度、高精度的氣密性測試方法。其基本原理在于利用氦氣（He）的高滲透性和低分子量特性，作為示蹤氣體來檢測被測件中的微小泄漏點。在檢測過程中，首先將被測區域或部件抽至真空狀態，以減少背景干擾；然后，以一定壓力向被測件內充入氦氣；最后，利用氦氣檢漏儀（基于質譜分析原理）來檢測并定位泄漏點。由于氦氣分子能夠迅速穿透微小的泄漏通道并擴散至檢漏儀的探測區域，因此即使是非常微小的泄漏也能被準確檢測出來。
二、標準參考
進行氦氣檢測時，應參照相關的國際、國家或行業標準。ASTM E1444-18《使用氦質譜儀進行泄漏檢測的標準試驗方法》是這一領域的重要標準之一，它詳細規定了氦質譜檢漏法的測試方法、設備要求、測試程序及結果評估等內容。此外，不同行業或領域還可能制定有特定的標準或規范，如SEMI F54-1106（半導體制造設備）、NASA-STD-6001（航空航天器）、ASME BPVC Section III（核電站冷卻系統）以及SAE J2028（汽車空調系統）等，這些標準或規范為各自領域內的氦氣檢測提供了具體的指導和要求。
三、執行步驟
1. 準備階段：將被測區域或部件徹底清潔并準備好，確保無雜質干擾測試結果。同時，準備好氦氣檢漏儀、真空泵、氦氣源等必要的測試設備。
2. 抽真空：使用真空泵將被測區域或部件抽至規定的真空狀態，以減少背景氣體對氦氣檢測的干擾。
3. 充氦氣：以一定壓力將氦氣充入被測件內，確保氦氣能夠充分滲透到可能存在的泄漏點中。
4. 檢測泄漏點：啟動氦氣檢漏儀，將被測件置于探測區域內，利用氦氣檢漏儀的高靈敏度探頭檢測并定位泄漏點。在檢測過程中，應仔細觀察檢漏儀的讀數變化，并根據需要調整測試參數以提高檢測精度。
5. 記錄與分析：將檢測結果詳細記錄下來，包括泄漏點的位置、大小及數量等信息。根據需要對檢測結果進行進一步的分析和評估，以確定被測件的氣密性是否符合要求。
四、應用例
1. 半導體制造設備：在半導體制造過程中，真空腔室、管路及接頭的氣密性對生產環境的潔凈度和穩定性至關重要。通過氦氣檢測可以確保這些部件的氣密性達到要求，從而保障產品質量和生產效率。
2. 航空航天器：航空航天器中的燃料箱、氧氣系統、生命維持系統等關鍵部件對氣密性要求極高。氦氣檢測能夠準確檢測并定位這些部件中的微小泄漏點，保障宇航員的生命安全和設備的正常運行。
3. 核電站冷卻系統：核電站冷卻系統中的反應堆冷卻劑系統、蒸汽發生器等重要部件一旦發生泄漏將可能導致嚴重的后果。通過氦氣檢測可以及時發現并修復這些部件中的泄漏點，防止放射性物質泄漏對環境和人類健康造成危害。
4. 高精度氣密性要求設備：如醫療MRI設備等對內部氣密性有嚴格要求的產品。氦氣檢測能夠確保這些設備內部無泄漏現象發生，從而保證測量精度和穩定性。
5. 汽車空調系統：在汽車空調系統的維修過程中，氦氣檢測可用于驗證修復效果并確保系統無泄漏。這對于提高空調系統的運行效率和降低能耗具有重要意義。
應用場合還有很多、很多大家不妨也一起來舉例
。。。。。。

HZLG

制冷管道和接頭的泄漏檢測

駱馬湖鐵匠

目前做了幾臺氦檢設備，混動車電池的

盧Tiger

謝謝分享

kayex

以前我們做的設備，先做著色檢查，然后做熱成像，再做氦氣質譜分析，還有2個關鍵小東西還要拉去做X射線拍照，開始的時候普通的機器根本拍不好，最后找到某省里療養院有一臺很先進的設備，托了上面領導的關系最后給我們拍

decade12580

感謝分享學到了，不過大佬我有個疑問哈，氣密性測試能不能用水壓測試代替啊，就在管道內灌水看哪里有滴漏這樣。不是很懂這方面，希望大佬指點下，謝謝哈。

姜方圓

謝謝分享

芙蓉江璐

decade12580 發表于 2024-7-30 13:09
感謝分享學到了，不過大佬我有個疑問哈，氣密性測試能不能用水壓測試代替啊，就在管道內灌水看哪里有滴漏這 ...

不同的行業檢測方法不同，水壓當然可以檢測，只是檢測一些大分子介質的管路，閥門，接頭等。

N青山

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