机械设计中的技术测量（6）——用氦气进行气密性测试

面壁深功

气密性测试方法很多，今天分享的是氦气检测
一、基本原理
氦气检测，也称为氦质谱检漏法，是一种高灵敏度、高精度的气密性测试方法。其基本原理在于利用氦气（He）的高渗透性和低分子量特性，作为示踪气体来检测被测件中的微小泄漏点。在检测过程中，首先将被测区域或部件抽至真空状态，以减少背景干扰；然后，以一定压力向被测件内充入氦气；最后，利用氦气检漏仪（基于质谱分析原理）来检测并定位泄漏点。由于氦气分子能够迅速穿透微小的泄漏通道并扩散至检漏仪的探测区域，因此即使是非常微小的泄漏也能被准确检测出来。
二、标准参考
进行氦气检测时，应参照相关的国际、国家或行业标准。ASTM E1444-18《使用氦质谱仪进行泄漏检测的标准试验方法》是这一领域的重要标准之一，它详细规定了氦质谱检漏法的测试方法、设备要求、测试程序及结果评估等内容。此外，不同行业或领域还可能制定有特定的标准或规范，如SEMI F54-1106（半导体制造设备）、NASA-STD-6001（航空航天器）、ASME BPVC Section III（核电站冷却系统）以及SAE J2028（汽车空调系统）等，这些标准或规范为各自领域内的氦气检测提供了具体的指导和要求。
三、执行步骤
1. 准备阶段：将被测区域或部件彻底清洁并准备好，确保无杂质干扰测试结果。同时，准备好氦气检漏仪、真空泵、氦气源等必要的测试设备。
2. 抽真空：使用真空泵将被测区域或部件抽至规定的真空状态，以减少背景气体对氦气检测的干扰。
3. 充氦气：以一定压力将氦气充入被测件内，确保氦气能够充分渗透到可能存在的泄漏点中。
4. 检测泄漏点：启动氦气检漏仪，将被测件置于探测区域内，利用氦气检漏仪的高灵敏度探头检测并定位泄漏点。在检测过程中，应仔细观察检漏仪的读数变化，并根据需要调整测试参数以提高检测精度。
5. 记录与分析：将检测结果详细记录下来，包括泄漏点的位置、大小及数量等信息。根据需要对检测结果进行进一步的分析和评估，以确定被测件的气密性是否符合要求。
四、应用例
1. 半导体制造设备：在半导体制造过程中，真空腔室、管路及接头的气密性对生产环境的洁净度和稳定性至关重要。通过氦气检测可以确保这些部件的气密性达到要求，从而保障产品质量和生产效率。
2. 航空航天器：航空航天器中的燃料箱、氧气系统、生命维持系统等关键部件对气密性要求极高。氦气检测能够准确检测并定位这些部件中的微小泄漏点，保障宇航员的生命安全和设备的正常运行。
3. 核电站冷却系统：核电站冷却系统中的反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器等重要部件一旦发生泄漏将可能导致严重的后果。通过氦气检测可以及时发现并修复这些部件中的泄漏点，防止放射性物质泄漏对环境和人类健康造成危害。
4. 高精度气密性要求设备：如医疗MRI设备等对内部气密性有严格要求的产品。氦气检测能够确保这些设备内部无泄漏现象发生，从而保证测量精度和稳定性。
5. 汽车空调系统：在汽车空调系统的维修过程中，氦气检测可用于验证修复效果并确保系统无泄漏。这对于提高空调系统的运行效率和降低能耗具有重要意义。
应用场合还有很多、很多大家不妨也一起来举例
。。。。。。

HZLG

制冷管道和接头的泄漏检测

骆马湖铁匠

目前做了几台氦检设备，混动车电池的

卢Tiger

谢谢分享

kayex

以前我们做的设备，先做着色检查，然后做热成像，再做氦气质谱分析，还有2个关键小东西还要拉去做X射线拍照，开始的时候普通的机器根本拍不好，最后找到某省里疗养院有一台很先进的设备，托了上面领导的关系最后给我们拍

decade12580

感谢分享学到了，不过大佬我有个疑问哈，气密性测试能不能用水压测试代替啊，就在管道内灌水看哪里有滴漏这样。不是很懂这方面，希望大佬指点下，谢谢哈。

姜方圆

谢谢分享

芙蓉江璐

decade12580 发表于 2024-7-30 13:09
感谢分享学到了，不过大佬我有个疑问哈，气密性测试能不能用水压测试代替啊，就在管道内灌水看哪里有滴漏这 ...

不同的行业检测方法不同，水压当然可以检测，只是检测一些大分子介质的管路，阀门，接头等。

N青山

666