Die Methode der Detektion von Ionengasleckdetektoren basiert hauptsächlich auf dem Prinzip des Massenspektrums, durch ionisierende Gasmoleküle und Magnetfelder, um sie abzuweisen, um verschiedene Gasionen von unterschiedlicher Qualität zu trennen und zu erkennen, die folgenden fünf Aspekte des Kernprinzips, der Prüfeinrichtung, der Prüfmethode, der Schlüsselindikatoren und der Anwendungsszenarien einzuführen:
Kernprinzipien
Ionengasleckadetektoren, insbesondere Helium-Massenspektrometer, basieren auf dem Kernprinzip der Massenspektrometrie. Die Massenspektrometrie ist eine Technik, die Gasmoleküle ionisiert und unter der Wirkung von elektrischen und magnetischen Feldern aufgrund des Massenladungsverhältnisses von Gasionen (Verhältnis von Masse zu elektrischer Ladung) trennt. In Leckagetektoren wird dieses Prinzip verwendet, um Leckagen bestimmter Gase wie Helium zu erkennen.
Prüfgeräte
Die Prüfeinrichtung des Ionengasleckdetektors umfasst hauptsächlich die folgenden Teile:
Ionenquelle: Gasmoleküle, die in den Leckagetektor ionisiert werden, bilden positive Ionen. Die Ionenquelle sendet in der Regel Elektronen durch beheizte Leitungen aus, die mit Gasmolekülen kollidieren, um sie zu ionisieren.
Analyzer: Ein homogener Magnetfeldbereich, der verwendet wird, um Ionen unterschiedlicher Massen auf unterschiedlichen Bahnen zu bewegen und sie voneinander zu trennen. Die Analysatoren sind in der Regel mit einer Konstruktion wie einer Magnetformation oder einem Quad-Pole-Massenspektrometer ausgeführt.
Sammelpole: verwendet, um bestimmte Ionen (wie Heliumionen) zu sammeln, die durch die Ausgangsspalte des Analysators hindurchgehen, und sie durch Widerstände in elektrische Signale zu verstärken und zu messen.
Vakuumsystem: einschließlich mechanischer Pumpen, Molekularpumpen usw. zur Bereitstellung der Vakuumbedingungen, die für den normalen Betrieb des Leckdetektors erforderlich sind. Das Vakuumsystem sorgt dafür, dass sich Gasionen im Analyzer frei bewegen können, ohne Störungen durch Luftmoleküle.
Elektrisches System: einschließlich der Speisung, Steuerung, Verstärkung und anderer Teile, die zur Stromversorgung von Ionenquellen, Analysatoren usw. und zur Steuerung des Arbeitszustands des Leckagedetektors verwendet werden. Gleichzeitig ist das elektrische System für die Verstärkung des empfangenen schwachen elektrischen Signals verantwortlich, um genaue Messungen durchzuführen.
Prüfmethoden
Die Prüfmethoden von Ionengasleckdetektoren umfassen hauptsächlich die folgenden Arten:
Sprühverfahren: Befestigen Sie das untersuchte Gerät oder das untersuchte Bauteil an den Leckagetechnik und sprühen Sie nacheinander mit einer Sprühpistole, die ein Leckagsgas (z. B. Helium) enthält, an verdächtigen Stellen des untersuchten Behälters. Wenn eine Leckage vorhanden ist, wird das Leckagsgas in den Inneren des Behälters gelangen und in den Ionisierungsraum gelangen, der vom Leckagedetektor angezeigt wird.
Heliumdeckmethode: Verpacken Sie verdächtige Teile oder den gesamten Behälter mit einer Abdeckung (z. B. Plastikbeutel) und füllen Sie das Leckagas in die Abdeckung ein. Wenn das Messgerät oder das Audiogerät reagiert, ist ein Loch im abgedeckten Teil vorhanden. Diese Methode erhöht die Konzentration des Anzeigegases und erhöht seine Verweilzeit im Loch, wodurch die Erkennungsempfindlichkeit erhöht wird. Der Nachteil ist jedoch, dass die Position der Leckage nicht korrekt bestimmt werden kann, daher ist es normalerweise erforderlich, die genaue Position der Leckage mit einer Sprühmethode weiter zu bestimmen.
Saugmünde: Im Inneren des detektierten Behälters werden mehrere Luftdruck-Anzeigegase gefüllt und dann mit einer speziell entwickelten Saugmünde (Membranlöcher oder Katathöre, die den Strom begrenzen) außerhalb des Behälters gesucht. Wenn ein Leckage im Behälter vorliegt, flieht das Leckagas durch ein Leckage nach außen. Wenn die Saugmünde sich auf die Lochposition befindet, wird das Leckagas zusammen mit der Umgebungsluft in das Massenspektrometer eingeatmet und ein starkes Signal erzeugt.
Schlüsselindikatoren
Empfindlichkeit: bezeichnet die minimale Leckage, die ein Leckagetester erkennen kann. Je höher die Empfindlichkeit ist, desto weniger Leckagen erkennt der Detektor.
Unterscheidungsfähigkeit: bezieht sich auf die Fähigkeit des Leckagetests, Ionen unterschiedlicher Masse zu unterscheiden. Je höher die Unterscheidungsfähigkeit ist, desto genauer erkennt der Leckagedetektor das Gas.
Minimal nachweisbarer Teildruck: bezieht sich auf den minimalen Teildruck der spezifischen Gaszusammensetzung, der der Differenz zwischen dem niedrigen und dem hohen Wert der Ausgangsstromschweifung (d. h. der Geräuschwert) entspricht, nachdem der Leckagemeter eine gewisse Zeit lang gearbeitet hat, wenn der Ionenspitze auftritt. Je kleiner der minimal erkennbare Partitionsdruck ist, desto stärker ist die Erkennungsfähigkeit des Leckagemeters.
Höchster Arbeitsdruck: bezeichnet den maximalen Druck, den ein Leckagetechnik unter normalem Betriebszustand aushalten kann. Über diesen Druck kann die Empfindlichkeit des Leckagedetektors verringert oder beschädigt werden.
Anwendungsszenen
Ionengasleckadetektoren werden in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt, in denen Gasleckagen erkannt werden müssen, wie z. B.:
Herstellung und Reparatur von Vakuumgeräten: zur Erkennung von Leckagen in Vakuumsystemen, um den ordnungsgemäßen Betrieb von Vakuumgeräten sicherzustellen.
Kernenergiebereich: zur Erkennung von Heliumlecks in Geräten wie Magnetresonanzscannern (MRT), um die Sicherheit und Stabilität der Geräte zu gewährleisten.
Fertigung: zur Qualitätssicherungsprüfung von Produkten, wie z. B. zur Erkennung von Gasleckagen in Zylinderaufblasräumen, Leitungsanlagen und -kanten, Trommelfässerbehältern usw.
Medizinischer Bereich: Für die vollständige Prüfung von Anästhesia-Gasflaschen, Kathedralen, Membranmaterialien und Leckadetektion von Handschuhkasten usw.