氦質(zhì)譜檢漏儀因具備檢測靈敏度高、反應速度快、定位定量準確等優(yōu)點而被廣泛應用于壓力容器、航空航天、原子能、發(fā)電廠、制冷工業(yè)等領域。氦質(zhì)譜檢漏儀在使用過程中，往往會因為產(chǎn)生的一些故障或是現(xiàn)象，而影響檢漏工作的正常進度，若對其置之不理還會危及檢漏儀的使用壽命。其中的有些故障或現(xiàn)象是使用者能夠及時解決或避免的，掌握和了解檢漏儀常見故障的維修技術(shù)，有利于檢漏工作的順利開展以及設備的保養(yǎng)。本文以氦質(zhì)譜檢漏儀為例，介紹了該型檢漏儀的工作原理及結(jié)構(gòu)組成，分析了檢漏儀5種常見故障的處理方法，總結(jié)了檢漏儀在使用過程中應zhong點注意的事項。

氦質(zhì)譜檢漏儀故障與處理

1、檢漏儀內(nèi)部泄漏

(1)內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)

當檢漏儀內(nèi)部存在泄漏時，會對檢漏工作造成較大干擾，容易造成誤檢、誤判。氦質(zhì)譜檢漏儀內(nèi)部主要的密封部位在檢漏儀的后側(cè)，位于隔熱板的上方。

①檢漏儀測試口與閥門組塊的連接部位，密封方式采用膠灌密封，檢漏儀在運輸過程中如遇到強烈震動，此處容易造成密封膠開裂。

②各電磁閥與閥門組件問的連接部位。密封方式采用氟橡膠圈或金屬墊片密封，橡膠圈的密封壽命有限，使用5年以上時，有可能會存在密封失效的問題。

③各零部件接口處的密封部位。如放大器與質(zhì)譜室、離子源與質(zhì)譜室、分子泵與質(zhì)譜室、標準漏孔與閥門組件、真空計與閥門組件等接口間的金屬墊片密封或橡膠圈密封。

(2)定位方法

采用噴吹法對各密封部位的氣密性進行檢測，因檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，各密封結(jié)構(gòu)間的距離很近，檢測時定位難度較大。經(jīng)摸索，在檢測時采用以下技巧，可提高定位的能力：

①查漏前，先將分子泵風扇的電源斷開，避免風扇將氦源吹散至各個密封環(huán)節(jié)，造成定位不準確。

②噴吹時，要嚴格控制氦源的流量，盡量采用噴槍咀流量小的噴槍，提高定位的能力。

③儀器的反應時間小于1s，所以在一個部位噴吹的時間約3S，再等待約3S后觀測信號有無變化。

(3)處理方法

不同的密封部位出現(xiàn)泄漏采用不同的處理方法。

①檢漏接口與閥門組塊的連接部位有漏，可先采用灌膠密封處理，若密封性仍不能滿足要求，需從廠家購買新品進行更換。

②電磁閥與閥門組塊間的密封圈有漏，則對密封圈進行更換，并先用無水乙醇將密封面、密封圈清洗干凈，且勿在密封圈表面涂抹凡士林或真空脂(這些材料在真空條件下放氣，會影響儀器本底)等密封添加劑。

③各零部件間的密封一般也采用橡膠圈密封，若有漏，更換密封圈即可。注意事項同上。

④真空計的探針與其外殼間采用密封膠密封，該密封環(huán)節(jié)在檢測時極易被忽視，此處若有漏可先進行灌膠處理，但探針間距很小，可操作空間有限，若灌膠后密封效果不佳，則從廠家購買新品進行更換。

2、測量信號不準確

氦質(zhì)譜檢漏儀在使用過程中，可能會遇到本底信號過高或不穩(wěn)定、測量值與真值問的誤差較大、測量信號的增量極其微弱等現(xiàn)象。有些現(xiàn)象可自行解決，有些則需要與廠家聯(lián)系解決。

(1)本底信號過高或不穩(wěn)定

①本底信號過高有可能是環(huán)境本底被污染，注意檢查實驗室內(nèi)是否有氦源在泄漏。將實驗室的門窗打開通風，降低環(huán)境本底。再打開儀器的氣鎮(zhèn)，置換泵油中的氦氣。

②若開氣鎮(zhèn)后，本底仍高，需要考慮泵油是否已經(jīng)使用很長時間，因為泵油會吸附氦，導致本底變高。

③本底信號過高也有可能是因為質(zhì)譜室被污染。檢漏儀若經(jīng)常檢測含有油污、粉塵等雜質(zhì)較多的被檢件時，質(zhì)譜室極易被污染，需送至維修zhong心進行清洗?？梢栽跍y試口添加過濾網(wǎng)(300目)，以防止大直徑雜質(zhì)進入檢漏儀內(nèi)。

④本底信號不穩(wěn)定，檢查電源電壓是否穩(wěn)定，檢漏儀Z好應配有穩(wěn)壓電源。⑤本底信號不穩(wěn)定，檢查泵油是否渾濁，被污染。

(2)檢測結(jié)果與標稱值不一致

將新標定的漏孔連接在檢漏儀的測試口，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果與漏孔的標稱值不一致，原因可能是檢漏儀內(nèi)部標準漏孔的漏率已改變。儀器內(nèi)部標準漏孔的年衰減率約2%，使用幾年后，漏孔實際值比標稱值要小，會使檢測的結(jié)果偏小。需將內(nèi)部標準漏孔送至計量院重新標定，也可通過外校準的方式，在檢漏系統(tǒng)中連接一只標準漏孔，將所測信號與標準漏孔信號進行比對，即為所測信號的真實漏率。

(3)測量信號增量微弱

打開檢漏系統(tǒng)中的標準漏孔，發(fā)現(xiàn)儀器顯示的信號增量很小。將標準漏孔直接連接在檢漏儀的測試口重新進行檢測(排除檢漏系統(tǒng)存在故障的可能性)，若信號增量仍很小，則可能是檢漏儀內(nèi)放大器出現(xiàn)故障，無法將所測氦離子流信號進行放大。需將放大器送至維修zhong心檢測。

3、前級泵不工作

需要檢查的項目有：

①所處的環(huán)境溫度是否低于5℃，低溫下泵油的粘度會增大，將無法起到潤滑的作用。

②電機是否過熱，機械泵的風扇是否在運轉(zhuǎn)。

③電源電壓是否正常，電壓過低于200V時，前級泵將無法啟動。

4、分子泵不工作

(1)儀器界面上TMP(分子泵的運轉(zhuǎn)頻率)顯示“0”即分子泵沒有工作。有可能是前級壓力過高(該分子泵的啟動壓力為200Pa)導致分子泵無法啟動。

檢查導致壓力過高的項目有：真空規(guī)管是否有問題，分子泵出口是否打開，機械泵油是否太臟或機械泵是否轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)是否有泄漏。也有可能是分子泵的葉片或轉(zhuǎn)子被損害，可自行用工具撥動葉片，判斷其能否轉(zhuǎn)動。

(2)分子泵加速指示燈不亮。電路板上的保險絲燒斷，更換保險絲或檢查是否有短路現(xiàn)象。

(3)分子泵故障燈亮。檢查電路板設置開關(guān)是否處于R位置，此時應該在N位置。檢查風扇是否停止，如風扇正常，則可能為分子泵電源故障，請與廠家聯(lián)系。

5、質(zhì)譜室無法正常啟動

①燈絲無法正常啟動，在確認機械泵、分子泵處于正常工作狀態(tài)后，若燈絲仍無法發(fā)射離子流，則需要更換離子源。若燈絲指示燈閃爍，檢查離子源航空插座與接線柱是否開路，若開路，需要更換燈絲，若不開路，檢查其接線柱與其他接頭是否導通，消除短路現(xiàn)象。

②本底信號處于雜亂無章的波動狀態(tài)且大小遠遠超過儀器自身的本底噪聲，需要考慮放大器是否故障。質(zhì)譜室出現(xiàn)故障一般用戶無法解決，只需對故障進行定位，交由維修zhong心處理。

氦質(zhì)譜檢漏儀使用中注意事項

檢漏儀在使用過程中需特別注意以下幾點：

①使用的電源電壓要在額定的電壓范圍之內(nèi)，電壓過低儀器啟動困難，且性能不穩(wěn)定，電壓過高會燒壞電源，嚴重時還會燒毀母板的電路板和分子泵，應連接穩(wěn)壓電源(UPS)。

②儀器在運行過程中不能移動。渦輪分子泵處于高速運轉(zhuǎn)中，若搬動檢漏儀，容易使分子泵內(nèi)的葉片與轉(zhuǎn)子的筒體相碰撞。

③氦質(zhì)譜檢漏儀應按照說明書的要求定期進行保養(yǎng)，保養(yǎng)的項目有更換機械泵油、更換過濾網(wǎng)、更換過濾器。

④氦質(zhì)譜檢漏儀在運行了2000h后應對前級泵進行維修和保養(yǎng)，運行7000h分子泵進行維護和保養(yǎng)。

結(jié)論

本文介紹了5種檢漏儀常見故障的分析與處理方法，其中儀器內(nèi)部存在泄漏環(huán)節(jié)是一個易被忽視卻又易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，當檢漏部位的復檢結(jié)果不一致時，就需檢測儀器內(nèi)部是否有漏。氦質(zhì)譜檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，定位難度大，本文采用切斷分子泵風扇電源和使用小流量噴槍的方式，提高了密封部位定位的能力。

氦質(zhì)譜檢漏儀是檢漏工作的核心部件，在使用過程中應嚴格按照說明書的操作要求進行使用。文中以上出現(xiàn)的故障、現(xiàn)象的處理方式是本單位在多年使用過程中的一個總結(jié)和歸納。對檢漏工作者具有一定的參考價值。