氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法技术

本发明专利技术涉及氦质谱检漏仪的应用领域，具体涉及一种氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法。本发明专利技术提供的实现氢气检漏的方法，包括：(1)利用氦质谱检漏仪进行氦标漏标定，记录氦气加速电压U1；(2)利用氦质谱检漏仪进行氢标漏标定，记录氢气加速电压U2；(3)基于所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，修订所述氦质谱检漏仪的检漏参数；(4)基于氢气质量数和所述氢气加速电压U2的线性关系，通过改变所述氢气加速电压U2的值，实现氢气检漏。利用氦质谱检漏仪，利用本发明专利技术的方法，无需改变氦质谱检漏仪的结构部件，即可实现对于氢气的检漏。

【技术实现步骤摘要】
氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法
本专利技术涉及氦质谱检漏仪的应用领域，具体涉及一种氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法。
技术介绍
氦质谱检漏仪是一种常见的分析仪器，在电力行业、航天行业、核工业等广泛运用，是真空检漏中应用的最普遍的检漏仪器。由于氦气具备以下特点：在空气中含量极少(空气中约含5×10-6)；氦的质量小(相对分子质量4)，易于穿过漏孔；氦是惰性气体，使用安全；检漏仪对它灵敏度高等特点。氦质谱检漏仪采用氦气为示踪气体进行检测，随着氦质谱检漏仪应用的深入，以氦气为示踪气体的弊端逐渐显现出来，如在检测大型腔体中，需要充入大量的氦气，而在没有氦气回收的情况下，这些氦气被白白的浪费掉，无形中增加仪器的使用成本。而氢气的价格远低于氦气，且在空气中含量更少(在空气中约含5×10-7)，氢的质量更小(相对分子质量2)，更易于穿过漏孔，在规避氢气易爆情况下，越来越多的行业使用氢气为示踪气体进行检测。须要一种能够检测氢气的氦质谱检漏仪。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种实现氢气检漏的方法，该方法借助于氦质谱检漏仪即可实现氢气的检漏，无需改变氦质谱检漏仪的结构部件，可操作性强。为此，本专利技术提供了一种利用氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法，所述方法包括：(1)利用氦质谱检漏仪进行氦标漏标定，记录氦气加速电压U1；(2)利用氦质谱检漏仪进行氢标漏标定，记录氢气加速电压U2；(3)基于所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，修订所述氦质谱检漏仪的检漏参数；(4)基于氢气质量数和所述氢气加速电压U2的线性关系，通过改变所述氢气加速电压U2的值，实现氢气检漏。本专利技术提供了一种利用氦质谱检漏仪进行氢气检漏的方法，该方法利用氦质谱检漏仪分别进行氦标漏标定以及氢标漏标定，记录相应的氦气加速电压以及氢气加速电压；基于氦气加速电压和氢气加速电压的值，确定两者的线性关系，通过该线性关系，使得氦质谱检漏仪对于氦气和氢气的检漏参数进行修订，确定氢气质量数和氢气加速电压的线性关系；然后通过改变氢气加速电压的值，实现氢气检漏。根据本专利技术的实施例，以上所述利用氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法，可以进一步包括如下技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述方法进一步包括：基于氦气质量数和所述氦气加速电压U1的线性关系，通过改变所述氦气加速电压U1的值，实现氦气检漏。在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中在所述氦质谱检漏仪的检漏口外接氦标准漏孔，以便进行所述氦标漏标定，所述氦标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s。通过在氦质谱检漏仪检漏口外接上氦标准漏孔，用于对氦质谱检漏仪进行校准，以提高检漏的精确度。选用-5，-6，-7，-8级pa.m3/s的氦标准漏孔进行氦标漏标定，基本能够涵盖氦质谱检漏仪检漏的典型的漏率值，即大部分的被检测件均处于整个漏率区域，从而能够保证加速电压的准确性。在本专利技术的一些实施例中，以所述氦标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s进行所述氦标漏标定，分别记录所述氦气加速电压U1-1，U1-2，U1-3，U1-4。在本专利技术的一些实施例中，步骤(2)中在所述氦质谱检漏仪的检漏口外接氢标准漏孔，以便进行所述氢标漏标定，所述氢标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s。通过在氦质谱检漏仪检漏口外接上氢标准漏孔，用于对氦质谱检漏仪进行校准，以提高检漏的精确度。选用-5，-6，-7，-8级pa.m3/s的氢标准漏孔进行氢标漏标定，基本能够涵盖氦质谱检漏仪检漏的典型的漏率值，即大部分的被检测件均处于整个漏率区域，从而能够保证加速电压的准确性。在本专利技术的一些实施例中，以所述氢标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s进行所述氢标漏标定，分别记录所述氢气加速电压U2-1，U2-2，U2-3，U2-4。在本专利技术的一些实施例中，分别基于所述氦气加速电压U1-1，U1-2，U1-3，U1-4和所述氢气加速电压U2-1，U2-2，U2-3，U2-4，确定所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系。通过氦标准漏孔和氢标准漏孔进行标定，能够进一步准确获得氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，且能够保证氦气加速电压和氢气加速电压关系的一致性和普遍性。在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中基于所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，利用如下公式修订所述氦质谱检漏仪：其中，R为离子偏转轨道半径，单位为cm，B为磁场强度，单位为T，U为离子加速电压，单位为V，M为离子的相对分子质量；Z为离子的电荷。在本专利技术的一些实施例中，所述方法进一步包括:在所述氦质谱检漏仪中增加可检质量数参数，分别设定可检质量数参数为2和4；其中，当选择可检质量数参数为2时，所述氦质谱检漏仪基于所述氢气质量数和所述氢气的加速电压U2的线性关系进行氢气检漏；当选择可检质量数参数为4时，所述氦质谱检漏仪基于所述氦气质量数和所述氦气的加速电压U1的线性关系进行氦气检漏。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术利用氦质谱检漏仪进行氢气检漏，无需改变氦质谱检漏仪的结构部件，可操作性强，且方便。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的实施例提供的利用氦质谱检漏仪进行氢气检漏的方法的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术的专利技术人在研究过程中发现：氦质谱检漏仪运用了磁质谱理论及质谱分析方法，灯丝加热发射出来的电子经过加速，在电离室内与残余气体分子和经被检件漏孔逆扩散到电离室的氦气相互碰撞使其电离成正离子，这些离子在加速电场作用下进入磁场，由于洛伦兹力作用产生偏转，形成圆弧形轨道，其旋转半径。式中：R——离子偏转轨道半径(cm)B——磁场强度(T)U——离子加速电压(V)M/Z——离子的质荷比(离子的质量与电荷的比值)在氦质谱检漏仪中，R、B为固定值，改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而被检测。只要调整好加速电压U，使被检测离子能通过接收缝到达接收电极，而使其他离子不被接收，接收电极接收到的被检测离子流经过放大后用于指示漏率。当需氦质谱检漏仪检测氢气时，氦离子的质荷比是氢的2倍，在离子偏转轨道半径R、磁场强度B是定值的情况下，由上以上公式可知，能检测到氢离子流时，需将加速电压放大氦检测时的2倍。这样氦质谱检漏仪就能检测氢信号了。本专利技术利用不同的氦标准漏孔以及不同的氢标准漏孔对氦气加速电压和氢气加速电压进行标定，记录加速电压，获得误差率，从而验证了借助于以上理论，利用氦质谱检漏仪实现氢气检漏的准确性。而且通过不同的氦标准漏孔以及氢标准漏孔进行验证，表明氦气加速电压和氢气加速电压的关系具有普遍性和一致性。为此，本专利技术提供了一种实现氢气检漏的方法，包括：(1)利用氦质谱检漏仪进行氦标漏标定，记录氦气加速电压U1；(2)利用氦质谱检漏仪进行氢标漏标定，记录氢气加速电压U2；(3)基于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现氢气检漏的方法，其特征在于，包括：(1)利用氦质谱检漏仪进行氦标漏标定，记录氦气加速电压U1；(2)利用氦质谱检漏仪进行氢标漏标定，记录氢气加速电压U2；(3)基于所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，修订所述氦质谱检漏仪的检漏参数；(4)基于氢气质量数和所述氢气加速电压U2的线性关系，通过改变所述氢气加速电压U2的值，实现氢气检漏。

【技术特征摘要】
1.一种实现氢气检漏的方法，其特征在于，包括：(1)利用氦质谱检漏仪进行氦标漏标定，记录氦气加速电压U1；(2)利用氦质谱检漏仪进行氢标漏标定，记录氢气加速电压U2；(3)基于所述氦气加速电压U1和所述氢气加速电压U2的线性关系，修订所述氦质谱检漏仪的检漏参数；(4)基于氢气质量数和所述氢气加速电压U2的线性关系，通过改变所述氢气加速电压U2的值，实现氢气检漏。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：基于氦气质量数和所述氦气加速电压U1的线性关系，通过改变所述氦气加速电压U1的值，实现氦气检漏。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中在所述氦质谱检漏仪的检漏口外接氦标准漏孔，以便进行所述氦标漏标定，所述氦标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以所述氦标准漏孔为-5，-6，-7，-8级pa.m3/s进行所述氦标漏标定时，分别记录所述氦气加速电压U1-1，U1-2，U1-3，U1-4。5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中在所述氦质谱检漏仪的检漏口外接氢标准漏孔，以便进行所述氢标漏标定，所述氢标准漏孔为-5，-6，-7，-8级p...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱长平，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34