氫檢代替氦檢 檢漏時間更短的氫檢替代氦檢 科石供

    充氣柜氫檢系統

    現在使用的充氣柜檢漏系統，基本采用氦質譜儀檢漏，雖然檢漏精度能達到要求，但存在幾大弊端：

    1、氦質譜儀需要較高真空條件下才能工作，所以檢測空間必須抽真空，制造復雜、成本高，設備一次性投入大；

    2、氦氣存量少，已成為戰略物資，供應價格越來越高，使用消耗成本大；

    3、氦質譜儀價格昂貴且比較嬌氣，使用維護成本高；

    4、由于抽真空等操作延長了整個檢漏過程節拍時間，設備使用效率低；

    5、氦氣具有粘滯性，有泄漏后不易排清，長期使用容易形成污染，影響檢漏精度。

    作為示蹤方式的檢漏，示蹤氣體有氫氣和氦氣兩種，這兩種氣體中氫氣的檢漏性能更優越，主要是因為氫氣是活躍氣體，逃逸性好，易泄漏；而氦氣是惰性氣體，不易泄漏逃逸，因此氫氣更適合于作為示蹤氣體。

    氫氣雖然更適合作示蹤氣體，但由于氫氣同時是一種易燃易爆的危險性氣體，使用受到極大限制，直到后來國際標準認定5%H2+95%N2的氮氫混合氣為安全氣體，誕生了氮氫混合氣檢漏，示蹤檢漏迎來了氫檢的新時代。

    氫檢是半導體氣敏技術，可在空氣中檢測，不需要氦檢的真空條件，使用簡單方便。我公司使用納米半導體技術結合高精確轉換電路，目前氫檢靈敏度已達到0.1ppm，領先于目前壟斷氫檢產品的供應商英福康公司。我公司產品的靈敏度還是在一般環境下取得的，如果使用條件理想，還能進一步提高。

    充氣柜的泄漏標準是0.1%/年，轉換為SF6（以容積0.3m3，壓力0.15Mpa為例）的泄漏量是1.4*10-6pa.m3/s（1.4*10-5mbar.l/s）。0.1ppm的氫氣濃度對應的泄漏量為3.6*10-8mba.l/s，所以完全能夠勝任充氣柜的檢漏。

    現在的充氣柜使用100%的純氦氣，使用整個真空箱接納泄漏出的氦氣，這樣設計是泄漏出的微量氣體充滿整個真空箱，按照氣體動力學在真空箱內均布，這樣到達檢漏的氣體被徹底稀釋。以真空箱容積3m3工件容積0.3m3為例，0.1%/年的泄漏稀釋后0.1%*(0.3/3)/（365*24*3600）=3.17*10-13，這樣的濃度氫檢是無法測出的。

    與氦檢不同，使用氫檢，由于氫氣比空氣輕很多，因此泄漏出的氫氣會向上漂移，如果在工件上方罩上一個中間高四周低的密閉罩（類似脫排那樣），泄漏出的氫氣就會集聚在密閉罩中間比較高處，把氫檢的探頭安放于這個位置，就能測到泄漏出的氫氣。這個方案已在蒸發器檢漏實例中驗證，延時2~3分鐘就能檢測出要求的泄漏。我們把這個檢漏方法稱為罩檢。

    罩檢的精度取決于泄漏出的氫氣漂移到檢測位置的比例，如果有橫向風流會有很大影響，因此可與氦檢同樣用個箱子把工件放里邊，使泄漏出的氫氣不會向外擴散，最后都向上聚集。按照這個設想，我們的方案具體如下：

    1、把真空箱頂改為中間向上拱起的形狀，至于是不是需要真空，可在實際驗證后確定。驗證為：是不是真空環境（真空要求不高）下氮氫混合氣擴散（氫氣向上氮氣向下）更快，氫氣能更快到達探測位置。具體試驗：帶漏孔、實驗罩和氫檢模塊 ，在真空箱內作空氣條件下和各種負壓下的氫檢速度對比，結果如果相差不大就采用空氣檢漏，如相差較大可采用真空箱檢漏，但可降低真空要求。

    2、氫檢模塊放置于箱頂比較高處，為了提高穩定度和高科技的神秘性，模塊可以設計成氫氣采集罐樣式，只有氫氣能進入罐內，把罐內抽真空，氫氣探頭則安裝于罐內。

    3、氫檢模塊輸出信號（RS-232接口）給主機，主機完成計算控制。

    4、氮氫混合氣標準漏孔，開機時或定時對比校準。

    系統檢測節拍：

    1、工件放入檢測箱，關門

    2、工件抽真空，保壓測試（測大漏），氫氣采集罐抽真空

    3、工件充注氮氫混合氣

    4、自工件充到壓力開始計時并記錄檢漏數值，一有超標即中止檢測

    5、設定時間到，檢漏無超標，合格，完成微漏檢測

    6、抽出工件內氮氫混合氣至真空，充入SF6

    7、工件拉出檢測箱

    * 4中止檢測后拉出工件用吸槍巡檢，找出漏點并標記。所有檢測數值和結果都可作記錄并生成文檔保存，供查看或下載。

    由上述節拍可見檢測時間會大大短于氦檢系統。