Течеискатели масс-спектрометрически

Цель работы. Ознакомиться с устройством гелиевых течеискателей, масс-спектрометрической камеры. Произвести откачку и настройку прибора. Ознакомиться с методикой обнаружения негерметичностей в вакуумных системах с помощью гелиевого течеискателя. [c.219]

Масс-спектрометрический течеискатель — наиболее чувствительный прибор этого типа. Он универсален, позволяет контролировать изделия любых габаритов, реализовать все схемы контроля, рассмотренные в 3.2. Эти обстоятельства способствуют его широкому применению. В то же время масс-спектрометр довольно сложный и громоздкий прибор, требует вакуума для своей работы. Если нет необходимости в достижении высокой чувствительности, масс-спектрометрический метод течеискания заменяют другими более простыми. Его работа основана на разделении ионов различных газов по массовому числу (отношению их массы к заряду). Масс-спектрометр (рис. 3.3) содержит следующие основные узлы ион- [c.83]

Серийно выпускаемый масс-спектрометрический течеискатель СТИ 11 имеет порог чувствительности к потоку пробного газа 5-10 5 Вт gro масса — 260 кг. Последняя модель переносного [c.84]

Рис. 3.5. Схема контроля способом вакуумной камеры масс-спектрометрическим течеискателем

Масс-спектрометрический течеискатель позволяет проводить контроль всеми способами, рассмотренными в 3.2. Контроль способами вакуумной и гелиевой камеры выполняют по одинаковой методике, только в первом случае откачивают камеру и подают гелий в объект контроля, а во втором — наоборот. [c.86]

Достигаемая при контроле способом щупа чувствительность к течам ниже, чем при других способах масс-спектрометрического контроля. Это связано с тем, что щуп захватывает значительный поток воздуха, поэтому концентрация гелия снижается. Для обеспечения требуемого вакуума в камере масс-спектрометра приходится дросселировать поток смеси воздуха с гелием вентилем 6 и параллельно потоку через течеискатель создавать поток через насос 13. Для повышения чувствительности увеличивают давление опрессовки гелием, приблизительно в 10 раз по сравнению с другими рассмотренными способами. [c.89]

Технология контроля галогенным течеискателем значительно проще, чем масс-спектрометрическим. Галогенный течеискатель сравнительно несложный, легкий прибор, не требует обязательного вакуума для своей работы. Воздух, захватываемый щупом, почти Не снижает чувствительности. Галогенный метод, так же как масс-спектрометрический, позволяет вести контроль по различным схемам. Галогенный метод применяют довольно часто, когда не требуется высокая чувствительность. Недостатки этого метода — возможность отравления чувствительного элемента и повышенный фон, требующий тщательной вентиляции помещения. [c.92]

Требуемый порог чувствительности может обеспечить только контроль по 1-му классу масс-спектрометрическим течеискателем. Используем прибор СТИ-11 и систему контроля рис. 3.5. Калибровку течеискателя выполняем течью Ге-лит-1 с потоком QK = 4-10 a Вт. СТИ-11 имеет выходной прибор, проградуированный в вольтах, при этом наименьшая измеряемая величина — 1 мВ. Предположим, измерения показали наличие фона, равного 0=10 мВ. Показание от калиброванной течи составило о/к = 2,01 В. Цена деления шкалы в 1 мВ равна [c.100]

По способу вакуумирования испытуемого объекта с последующим обдувом его контрольным газом внутренняя полость объекта соединяется с камерой масс-спектрометрического течеискателя ПТИ-6 или ПТИ-7. При наличии негерметичности контрольный газ попадает в полость объекта и в камеру течеискателя. О присутствии газа судят по изменению звукового сигнала и отклонению стрелки прибора. Указанный способ применяют для объектов, не работающих под давлением, но к которым предъявляют повышенные требования по герметичности. [c.321]

Все узлы и блоки масс-спектрометрических течеискателей, за исключением блока внешнего управления, расположены в общем каркасе (рис. 51), Испытываемые изделия подсоединяются к течеискателю через специальный фланец. [c.63]

Конструкции течеискателей ПТИ-6 и ПТИ-7 идентичны. Повышенная чувствительность ПТИ-7 достигается усовершенствованной конструкцией масс-спектрометрической камеры и высокой стабильностью работы усилителя. Габаритные размеры течеискателя приведены на рис. 56. [c.67]

Методы течеискания основаны на регистрации индикаторных жидкостей и газов, проникающих в сквозные дефекты контролируемого объекта. Их применяют для контроля герметичности работающих под давлением сварных сосудов, баллонов, трубопроводов гид-ро-, топливо-, масляных систем силовых установок и т. п. К методам течеискания относятся гидравлическая опрессовка, аммиачно-индикаторный метод, фреоновый, масс-спектрометрический, пузырьковый, с помощью гелиевого и галоидного течеискателей и т. д. Проведение течеискания с помощью радиоактивных веществ позволило значительно увеличить чувствительность метода. [c.35]

Использование масс-спектрометра позволяет резко увеличить чувствительность манометрического метода течеискания благодаря возможности надежной индикации очень малого парциального давления пробного газа даже при относительно высоком уровне общего давления. Чувствительность метода в этом случае близка к чувствительности масс-спектрометрического течеискателя типа ПТИ-6. [c.139]

Практическое отсутствие адсорбции гелия при температуре жидкого азота позволяет использовать адсорбционные насосы для повышения чувствительности масс-спектрометрического течеискателя типа ПТИ-6 при методе накопления. Для этого проверяемый объект отсоединяют от вакуумной системы течеискателя и насоса предварительного разрежения. Давление пробного газа (при наличии течи) возрастает, что позволяет после подключения объема к течеискателю регистрировать течи на 1—2 порядка меньше предела чувствительности течеискателя. Чтобы избежать повышения фонового давления в объекте за время накопления и соответственно появления ложного сигнала течи, к проверяемому объек- [c.139]

Было установлено, что разряд является колебательным и что частота этих колебаний пропорциональна давлению [56]. Такой разряд можно использовать не только для измерения давлений прп некотором изменении анода можно получить удобный источник ионов. Такие источники применяются в вакуумных анализаторах и в масс-спектрометрических течеискателях, описанных Б гл. V. [c.146]

Фиг. 94. Масс-спектрометрическая камера гелиевого течеискателя с электроразрядным источником ионов.

Устройство и действие ПТИ-4а. Вакуумная система те-че,искателя состоит из небольшого диффузионного масляного вакуумного насоса типа ДМН-20 с воздушным охлаждением, соединенного с механическим насосом ВН-494, создающим необходимое предварительное разрежение. С другой стороны, диффузионный насос через азотную ловушку и дросселирующий вентиль присоединяется к испытуемому объему. К вакуумной системе течеискателя присоединена и массо спектрометрическая камера — основной узел аппарата. [c.177]

В СССР до 1962 г. выпускали масс-спектрометрический течеискатель ПТИ-4А. В настоящее время произ- [c.134]

Рис. 60. Масс-спектрометрический течеискатель

Рис. 61. Масс-спектрометрический течеискатель ПТИ-7.

Рис, 63. Сравнение чувствительности масс-спектрометрических течеискателей. [c.138]

Наивысшей чувствительностью обладают промышленные масс-спектрометрические течеискатели, реагирующие только на пробное вещество вне зависимости от присутствия посторонних паров и газов. Практически нечувствительны к присутствию воздуха и других веществ галогенные течеискатели, но пары растворителей и других галогенсодержащих соединений могут вызывать фоновые сигналы. С увеличением фонового сигнала и его нестабильности, естественно, возрастает наименьший достоверно регистрируемый сигнал о течи и порог чувствительности. Сигнал манометров определяется всей совокупностью присутствующих веществ, и возможности регистрации течей манометрическим методов при общем высоком уровне давления офаничены. Зато при сверхвысоком вакууме этим методом могут быть иногда зафиксированы предельно малые течи, лежащие за порогом чувствительности даже масс-спекфомефического метода. Следует иметь в виду, что порог чувствительности не является абсолютной характеристикой метода, но зависит от способов его реализации, схемы и режима испытаний, характеристик испытуемого объекта. В табл. 3 приведены цифры, относящиеся к предельным возможностям в самых лучших условиях. Далее будет приведено краткое описание наиболее распространенных тече-искателей. [c.552]

Масс-спектрометрические течеискатели основаны на принципе ионизации газов и паров с последующим разделением образовавшихся ионов по отношениям их массы к заряду в магнитных и элекфических полях. Этот метод является наиболее универсальным и чувствительным. Существуют масс-спекфомефические течеискатели, рассчитанные на работу с различными пробными веществами, но в большинстве случаев предпочтение отдается гелию. [c.552]

Поскольку результаты испытаний должны оцениваться количественно с тем, чтобы дать основания для прогнозирования работоспособности герметизированного изделия, течеискательная аппаратура подвергается калибровке. С этой целью масс-спектрометрические течеискатели комплектуют калиброванными диффузионными гелиевыми течами, воспроизводящими фиксированный поток гелия, диффундирующего из баллона, заполненного этим газом, сквозь мембрану из кварцевого или молибденового стекла. Проницаемость кварцевого стекла для гелия больше и, соответственно, величина течей с кварцевой мембраной выше. [c.553]

Используются как стеклянные, так и металлические масс-спектрометрические анализаторы промышленные приборы обычно изготовляются из металла. Системы введения образца также конструируют из стекла и металла ни один из упомянутых выше материалов не может быть использован для изготовления всех частей такой системы, и наиболее распространенными являются приборы, построенные из обоих этих материалов. Стекло и металл обладают определенными преимуществами и недостатками. При наличии опытного стеклодува аппараты из стекла могут быть быстро сконструированы и собраны. Стекло более применимо для конструкций, подвергаемых непрерывной очистке большинство материалов может быть удалено из стеклянной системы при погружении ее в теплую хромовую кислоту или разбавленную фтористоводородную кислоту с последующей тщательной промывкой в воде. В этих системах имеются шлифы с использованием смазки и воска и разбираемые соединения, герметизированные нитратом серебра для работы при более высокой температуре, однако обычно большинство таких соединений может быть исключено путем спайки отдельных стеклянных частей. Течь в стеклянных системах легко обнаруживается при помощи высокочастотной катушки Тесла, но это преимущество не так важно, так как масс-спектрометр с пробой определенного газа сам собой представляет эффективный течеискатель при условии, что размеры отверстия малы. Для предотвращения чрезмерных напряжений установку и сборку больших стеклянных приборов с применением зажимов следует проводить с особой осторожностью. Даже в аппаратах, проработавших около года, могут появиться трещины, вызванные напряжением или вибрацией. Стекло обезга-живается легче металла, боросиликатные стекла достаточно нагреть до температуры около 400° [210]. [c.145]

Промышленностью выпускаются различные масс-спектрометрические течеискатели. Многие приборы, используемые для этой работы, относятся к конструкции с секторным магнитным полем [331, 1500, 1593, 1959, 2013, 2192], другие — к приборам с циклоидальной фокусировкой [1590], ионнорезонансным [157, 158], радиочастотным [1438, 2075] или время-пролетным . Масс-спектрометр может обнаруживать гелий в атмосфере в количестве менее п-10 % [726], однако нелегко сопоставить эту цифру с минимальной величиной обнаруживаемой течи, особенно в тех случаях, когда исследуемая система непрерывно откачивается. Так же как и в других методах обнаружения течи, упомянутых выше, эта величина будет зависеть от скорости откачки а также других факторов, например времени, в течение которого течь в вакуум- [c.495]

Современные высоковакуумные системы характеризуются очень высокой герметичностью, без которой невозможно получать предельно низкие разрежения. Некоторая сложность в технике течеискания возникает при использовании масс-спектрометрических течеискателей в установках, оборудованных только адсорбционными насосами. Подключение течеискателя (с рабочим давлением /7 = 10 мм рт. ст.) может значительно повысить как динамическое, так и предельное давление работающего адсорбционного насоса. Проверку ге рметичности таких установок лучше производить перед охлаждением насоса, когда установка откачивается насосом предварительного разрежения. [c.138]

Самый чувствительный метод отыскания течей основан на использовании масс-спектрометра. Для проверки на герметичность вакуумируемых теплоизоляционных устройств используется гелиевый масс-спектрометрический течеискатель ПТИ-6, имеющий чувствительность порядка 10 мм 1сек. [c.212]

При эксплуатации резервуара сосуд нагружается только внутренним давлением. Однако для проверки герметичности сосуда гелиевым масс-спектрометрическим течеискателем и последующего контроля герметичности по величине натекания необходимо создавать вакуум в сосуде, т. е. нагружать его наружным давлением. Наружное давление составляет всего 0,1 Мн/ж , а внутреннее 0,3 Мн1м и более. Тем не менее прочность внутреннего сосуда определяется в первую очередь исходя из условий нагружения его наружным давлением, так как в этом случае возможна потеря устойчивости стенок и смятие сосуда. [c.237]

Наиболее эффективным прибором, использующим масс-спектрометрический принцип, является гелиевый масс-спектрометри-ческий течеискатель, который представляет собой усовершенствование вакууманализатора. Вследствие того, что этот прибор имеет некоторые специфические особенности, и ввиду того, что он является очень важным прибором в технике течеискания, подробное описание его дано отдельно. Там же дан математический анализ различных случаев применения метода, описанного в настоящем разделе. [c.217]

Вакууманализатор. При некоторых процессах бывает необходимо знать состав остаточных газов в вакуумной установке. Прибор, предназначенный для этой цели, должен давать возможность количественной оценки состава газов и быть приспособленным для непрерывной работы. Такой прибор был разработан и назван вакууманализатором . Было установлено, что с помощью этого прибора можно получить много полезных данных о природе газов и паров в вакуумной установке, но он не вполне применим для обычного течеискания. Модификацией этого прибора, разработанной специально для течеискания, является масс-спектрометрический течеискатель. [c.218]

Самым чувствительным методом отыскания течей в вакуумных системах является метод, основанный на использовании масс-спектрометрического гелиевого течеискателя. Так, например, течеиска-тель ПТИ-4А, выпускаемый отечественной промышленностью, обнаруживает течи с величиной натекания до 10 мм рт. ст. см 1сек. Течеискатель сигнализирует о наличии течи через некоторое время после начала обдувания ее гелием, необходимое для попадания гелия в камеру масс-спектрометра. Отсчет по выходному прибору течеискателя достигает 90% от максимального значения за время [2] [c.125]

МХ-1102 имеет высокую чувствительность 5Х ХЮ л-мтор1сек, стабильную во времени и постоянную в широком диапазоне давлений. Течеискатель МХ-1102 оснащен стандартной гелиевой течью и паромасляным насосом НВО-40, который защищен от воздуха быстродействующей блокирующей задвижкой, срабатывающей при давлениях выше (5 8) Ю тор. Камера имеет трехступенчатую защиту от масла ловушками. Сравнение чувствительности для различных масс-спектрометрических течеискателей показано на рис, 63 [113]. Разработан также течеискатель ПТИ-7 [114] с чувствительностью 5-10 л-мтор/сек. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология