干貨分享！泄漏測試時(shí)節省氦氣的幾個(gè)實(shí)用技巧

憑借著(zhù)多項優(yōu)異性能，氦氣一直被廣泛用作為泄漏測試時(shí)的示蹤氣體：

①氦氣在空氣中的自然本底很低，因此泄漏氣體能與周?chē)諝饪煽康貐^分開(kāi)；

②氦氣是惰性的，不會(huì )與任何其他介質(zhì)發(fā)生反應；

③氦氣不會(huì )排放到典型的工業(yè)測試區域內；

④氦氣對健康無(wú)害，并且符合環(huán)保要求。

然而，由于氦氣的稀缺性，其價(jià)格一直居高不下，給檢漏操作帶來(lái)了不小的成本壓力。為了幫助用戶(hù)盡可能地節約成本，英?？堤貏e整理了在真空檢漏中節省氦氣的多個(gè)方法、詳細步驟以及注意事項，希望能給您帶來(lái)一些幫助~

01科學(xué)控制氦氣濃度

作為一種惰性氣體，氦氣其實(shí)只需與空氣混合，就可用于泄漏測試。并且，在很多的工業(yè)應用中，也并沒(méi)有要求使用純氦氣。因此，只需科學(xué)控制混合氣體中氦氣的濃度，便能夠在確保檢測精度的同時(shí)，大量節約用氣成本。

那么，如何控制氦氣濃度呢？

1）了解氦氣濃度偏差與可檢測泄漏率偏差的關(guān)系

混合氣體中氦氣濃度的任何偏差都會(huì )導致泄漏率的偏差，而且通常會(huì )放大。

例如，泄漏測試需使用10% 氦氣含量的混合氣體。若氦氣濃度波動(dòng)±10%（氦氣濃度在9%和11%之間波動(dòng)），則檢測到的泄漏率偏差為±10%（=1%/10%）。

為了準確檢測泄漏，氦氣混合物的濃度應控制在**濃度的5%范圍內(例如，在氦氣濃度為10%的例子中，濃度應始終保持在9.5%至10.5%之間），則泄漏率的偏差也會(huì )控制在5%以?xún)?，例如?·10-5 mbar·l/s 的泄漏率顯示為 2.1·10-5 mbar·l/s 的泄漏率。

2）使用靈敏度足夠高的檢漏儀

因為檢漏儀只會(huì )對示蹤氣體中的氦氣部分產(chǎn)生反應，因此在使用稀釋氦氣進(jìn)行檢測時(shí)，所使用的檢漏儀必須有著(zhù)足夠高的靈敏度。例如，如果示蹤氣體混合物中含有 10% 的氦氣，那么檢漏儀必須能夠檢測到比實(shí)際泄漏率小十分之一的泄漏，即泄漏率的 1/10。

3）根據稀釋氦氣調整泄漏檢測流程

使用稀釋氦氣，還需要提前調整泄漏檢測標準操作程序，主要包括校準檢漏儀以及設置觸發(fā)水平。您可以通過(guò)調整觸發(fā)值或在校準程序中調整泄漏率來(lái)補償較低的氦氣濃度。、

提示：INFICON 的嗅探式檢漏儀允許在檢漏儀菜單中輸入所用氦氣的濃度，檢漏儀軟件會(huì )自動(dòng)進(jìn)行所有調整 - 以便輕松可靠地使用稀釋示蹤氣體。(若您使用的是 INFICON 嗅探式檢漏儀時(shí)，可以跳過(guò)本章的其余部分，直接進(jìn)入下一個(gè)標題）。

調整觸發(fā)值時(shí)，應將新的觸發(fā)水平設置為原始值乘以氦濃度。

示例：如果要測試 2·10-5 毫巴-升/秒的剔除泄漏率，并且只打算使用10%的氦氣，則需要將觸發(fā)水平調整為

2·10-5 mbar·l/s * 10% = 2·10-6 mbar·l/s。

如果要測試 3·10-6 毫巴-升/秒的剔除泄漏率，并且只打算使用 30% 的氦氣，則需要將觸發(fā)水平調整為

3·10-5 mbar·l/s * 30% = 9·10-6 mbar·l/s。

另外，若您想在校準過(guò)程中補償氦氣濃度，*直接的方法是使用一個(gè)測試漏孔進(jìn)行校準，該漏孔也充有氦氣濃度。不過(guò)，您也可以使用充有純氦氣的校準泄漏進(jìn)行正確校準。為此，只需按氦氣百分比調整校準泄漏率即可。校準設置中使用的泄漏率應該是測試泄漏的泄漏率除以氦氣濃度。

示例：3·10-6 mbar·l/s 校準泄漏將用于校準。系統將使用空氣中 10% 的氦氣混合物。因此，只有 10% 的泄漏氣體是氦氣。在這種情況下，可以將泄漏率設置為3·10-6 mbar · l/s / 10% = 3·10-5 mbar·l/s。在校準程序中，系統將在校準后正確顯示所有檢測到的泄漏率。

如果您使用相同的校準泄漏，但打算使用30%的氦氣，則需要將校準設置調整為

3·10-5 mbar·l/s / 30% = 1·10-4 mbar·l/s。

請注意，在這種方法中，觸發(fā)值不應改變其原始值。

4）使用線(xiàn)性度良好的檢漏儀

當使用較低濃度的氦氣時(shí)，檢漏儀的氦氣信號將更接近檢漏儀的檢測極限。在這種情況下，要特別注意的是，必須使用更大的泄漏量進(jìn)行校準，才能獲得準確且可重復的校準結果。不過(guò)，這需要檢漏設備具有良好的線(xiàn)性度與精度。

5）在真空檢漏中使用動(dòng)態(tài)背景抑制

使用稀釋氦氣可在為較大體積部件檢測時(shí)節省大量費用。但是，在真空泄漏測試中，使用低濃度氦氣需要等待較低的背景水平，真空室抽真空也會(huì )因此耗費不少時(shí)間。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，INFICON 推出了 I-Zero 動(dòng)態(tài)背景抑制。LDS3000 檢測系統具有出色的可重復性和線(xiàn)性度，能夠**預測背景信號的下降情況。I-Zero 則可在背景不斷降低的情況下可靠地測量小泄漏率，且不會(huì )漏檢。通過(guò) I-Zero 背景預測，可以快速啟動(dòng)測量，從而在不影響吞吐量的情況下節省大量氦氣。

02回收和再利用氦氣

在許多工業(yè)流程中，還可通過(guò)泄漏檢測后從待檢測部件中回收氦氣來(lái)減少氦氣消耗。通常情況下，只回收充入氦氣的超壓部分，例如，如果一個(gè)部件充入 5 巴氦氣進(jìn)行泄漏測試，氦氣將被排放回示蹤氣體供應系統，直到部件中的壓力降至大氣壓。在這種情況下，可以回收 80%的氦氣。剩余的氦氣將留在部件中進(jìn)行輸送。

使用氦氣回收系統時(shí)，系統中的氦氣量會(huì )隨著(zhù)每個(gè)測試周期而減少。因此，氦氣回收系統需要回充新鮮的氦氣，以保持恒定的氦氣濃度。在我們的實(shí)際應用中，每個(gè)測試周期都需要向系統回充內部 20% 的氦氣。

氦氣回收系統也可用于稀釋氦氣。在這種情況下，系統需要回充的氦氣量就會(huì )大大減少。如果在空氣中使用 10%的氦氣，則系統在每個(gè)測試周期只需回充內部零件體積 2%的氦氣。

03靈活選擇不同純度的氦氣

依據純度高低，氦氣可分為不同等級，且通常來(lái)說(shuō)，等級越低售價(jià)也越低。

即使是純度很低的氦氣，雜質(zhì)含量只有 1%，因此造成的泄漏率誤差也僅為1%。并且，即使將這種低純度氦氣與空氣混合10%，雜質(zhì)造成的泄漏率誤差也只有 1%。

任何等級的氦氣，甚至是低至2.0級的氦氣，都可以順利用于泄漏檢測。因此，根據實(shí)際檢測需求靈活選擇不同等級氦氣，也是節省用氣成本的一個(gè)有效方式。

04降低部件的充氣壓力？

在實(shí)際檢測中，一些用戶(hù)會(huì )要求降低部件的充氣壓力（以便減少充氣所需的氦氣），然后測試泄漏率是否降低。泄漏率通常隨壓力的二次方而變化，即如果將充氣壓力減半，泄漏率為原來(lái)的 1/4。

但這是理論上的結果，泄漏率還會(huì )被其他因素所影響。有些泄漏可能只在較高壓力下才會(huì )顯現，因此在低填充壓力下泄漏率可能很低，但在工作壓力下泄漏率就會(huì )變大。因此，我們建議始終使用與工作壓力相當的示蹤氣體填充壓力進(jìn)行測試。

若將稀釋氦氣和氦氣回收兩種方式相結合，正常情況下便可減少90%以上的氦氣總用量。但要想同時(shí)確保檢測精度，還需要科學(xué)控制氦氣濃度，并配備高靈敏度和**度的檢漏儀器。