什麼是追蹤氣體以及為什麼在測漏儀中使用氦氣
氦氣的優點
由於多種原因,氦氣成為測漏的理想測試氣體。
- 氦氣在空氣中的濃度較低,僅佔大氣空氣中約 5ppm,這代表它的背景濃度非常低。
- 氦氣是除了氫氣以外最小的氣體原子。
- 氦氣也是惰性氣體,這表示它不會與其他物質發生反應,因此是一種相對穩定的元素。
- 此外,氦氣也很環保:無毒、不易燃且不易爆。這些特性對人類安全也很有利,因為它是一種相對無害的物質。
- 氦氣不會在空氣中累積,因此容易通風,且不需要特定的暴露規定。
氦氣的另一個優點是在整個技術應用範圍內都不會凝結,且比空氣輕,這表示測漏製程會在測試氣體可以向上逸出這一事實的協助下進行。它可以極好地分離質譜儀中的相鄰質量。技術設備可以非常出色地處理氦氣,因為偵測器可以很好地分離氦氣,使其非常適合與包含具有質譜儀的測漏儀在內的技術設備搭配使用。
氦氣也適合真空系統的高靈敏度洩漏測試方法,因其幾乎可以在系統的任何位置偵測洩漏。
更重要的是,氦氣還有助於獲得高度準確的讀數,因為它不會大量積聚,也不會扭曲測量結果。
最後,對於工業應用來說,氦氣的另一大優勢是它在市場上廣泛可得且價格合理。
如何將氦氣與測漏儀搭配使用
測漏儀是分壓測量裝置。其測量真空幫浦進氣口的氦氣分壓。
測漏儀會將氦氣分壓轉換為其顯示的洩漏率。「洩漏率」是通過洩漏點之追蹤氣體的氣體流量。單位是 mbar⋅l/s 或 Pa⋅m³/s
通常使用「標準洩漏率」這個術語,即追蹤氣體從大氣壓力流入真空。否則,無法比較洩漏率,因為洩漏率取決於洩漏點兩側的現有壓力。請參閱洩漏類型與洩漏率。
現在,氦氣測漏儀是在低於 10-6 mbar 壓力位準的情況下尋找洩漏點的唯一可靠方法,因其比諸如氣泡測試的傳統測試方法準確很多。使用氦氣的洩漏測試稱為嗅探測試 (請參閱局部與整體測試)。
其他追蹤氣體
氦氣相當獨特,沒有其他氣體能像氦氣一樣,提供真空系統測漏檢測的所有屬性。
雖然也可以使用氫氣作為替代追蹤氣體,但其可能會爆炸且需要高度稀釋才能安全使用。
但是相較於氫氣,氦氣符合對追蹤氣體的所有需求,因為它對人類與環境都很安全、不易燃、並非正常存在於空氣中 (使其易於偵測及避免污染),且與其他氣體不同 (表示其在測試洩漏時為可測量)。現在,氦氣已變成用於 工業洩漏測試之測漏儀的標準追蹤氣體。
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