Гелиевые течи ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 для калибровки и проверки гелиевых течеискателей
1. Назначение гелиевых течей ГЕЛИТ
Гелиевая течь предназначена для калибровки течеискателей и определения реальной чувствительности вакуумных испытаний. При регулярном применении эталонной или калиброванной течи оператор подтверждает, что течеискатель реагирует на поток гелия с требуемой чувствительностью, а измеренный сигнал можно связать с реальной величиной утечки.
Течи ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 применяют при контроле герметичности вакуумных камер, теплообменников, клапанов, криогенных сосудов, трубопроводной арматуры, сварных соединений и технологических вакуумных установок.
2. Принцип действия
Действие течи основано на диффузии гелия через мембрану из плавленого кварца. Баллон течи заполнен гелием. Газ проникает через кварцевую мембрану в откачиваемую полость патрубка и далее поступает в вакуумную систему течеискателя.
В этой зависимости Q обозначает поток гелия, Π - проницаемость кварца для гелия, ΔP - перепад давлений на мембране, S - площадь мембраны, l - толщина кварцевой мембраны. При неизменной толщине мембраны и выбранной конструкции величина течи определяется площадью кварцевой мембраны и давлением заполнения баллона гелием.
3. Конструкция гелиевой течи
Конструктивно течь представляет собой металлический баллон с патрубком для присоединения к вакуумной системе. Внутренний объем баллона заполнен гелием и отделен от откачиваемой полости патрубка кварцевой трубкой, конец которой выполнен в виде тонкостенной мембраны. Корпус изготавливается из нержавеющей стали. Через медный капилляр выполняются откачка течи и заполнение баллона гелием. Коваровый патрубок соединяется с кварцевой трубкой через переходник стекло-кварц.
- патрубок для подключения к системе
- переходник стекло-кварц
- кварцевая мембрана
- объем, заполненный гелием
- корпус течи
- капилляр заполнения и запайки
- защитный колпак
В техническом описании указана длина корпуса порядка 278 ± 2 мм. Кварцевая мембрана имеет малую толщину, поэтому течь требует аккуратного обращения, защиты от ударов и чистого вакуумного присоединения.
4. ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2: выбор исполнения
ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 применяются как паспортируемые меры потока гелия для течеискателей. Конкретное исполнение выбирают по номинальному потоку, диапазону контроля, типу присоединения, необходимости поверки или калибровки и условиям применения.
| Параметр выбора | ГЕЛИТ-1 | ГЕЛИТ-2 |
|---|---|---|
| Назначение | Проверка и настройка течеискателя на меньших потоках гелия, когда требуется контролировать малые пороги герметичности. | Проверка и настройка течеискателя на более высоких рабочих потоках, когда порог браковки изделия находится в соответствующем диапазоне. |
| Принцип действия | Диффузия гелия через мембрану из плавленого кварца при заданном давлении заполнения баллона. | |
| Документы | Паспорт, свидетельство о поверке или сертификат калибровки с указанием фактического потока, температуры калибровки и температурной поправки. | |
| Поставка ЛИКЛАБ | Подбор течи, переходников, документов и схемы применения под конкретный течеискатель и норму контроля герметичности. | |
5. Диапазоны потоков по давлению заполнения
В техническом описании приведена зависимость ориентировочного потока гелия от давления заполнения баллона. Значения указаны в традиционных единицах л·мк рт. ст./с. Для удобства добавлен ориентировочный пересчет в Па·м³/с.
| Давление гелия при заполнении, мм рт. ст. | Величина течи, л·мк рт. ст./с | Ориентировочно, Па·м³/с | Практическое применение |
|---|---|---|---|
| 600-750 | (1-6) · 10-4 | (1,3-8,0) · 10-8 | Проверка течеискателей и методик с относительно крупным контрольным потоком. |
| 400-600 | 8 · 10-5 - 1 · 10-4 | (1,1-1,3) · 10-8 | Рабочая проверка чувствительности в среднем диапазоне. |
| 200-400 | (2-8) · 10-5 | (2,7-10,7) · 10-9 | Настройка для контроля более жестких порогов герметичности. |
| 50-200 | 6 · 10-6 - 2 · 10-5 | 8,0 · 10-10 - 2,7 · 10-9 | Контроль малых потоков и проверка высокой чувствительности. |
Пересчет выполнен по соотношению 1 л·мк рт. ст./с ≈ 1,333 · 10-4 Па·м³/с. Для метрологических документов следует применять фактическое значение, указанное в паспорте или свидетельстве.
6. Расход гелия и стабильность течи
Для длительной стабильности потока важно, чтобы расход гелия за период эксплуатации был мал относительно запаса гелия в баллоне. В техническом описании приведено условие:
Выполнение этого условия обеспечивает расход гелия за год не более 5% от исходного количества гелия в баллоне.
Относительное изменение величины течи со временем при отсутствии загрязнений связано с убылью гелия из баллона и оценивается по выражению:
В техническом описании приведен пример: при потоке Q = 10-4 л·мк рт. ст./с, объеме течи 0,2 л и давлении гелия 700 мм рт. ст. изменение величины течи за год не превышает 2,1%.
7. Условия эксплуатации
Обязательное условие эксплуатации гелиевой течи - предварительная откачка соединительного патрубка. Это исключает влияние воздуха и остаточных газов в соединительном объеме.
- перед подключением к течеискателю патрубок течи должен быть откачан
- течь должна содержаться в чистоте
- не допускаются удары по корпусу, патрубку и защитным элементам
- присоединительные поверхности должны быть чистыми и сухими
- при хранении патрубок должен быть закрыт чистой заглушкой
- температуру применения желательно поддерживать стабильной
8. Методика калибровки течеискателя по гелиевой течи
Гелиевая течь подключается к течеискателю через вентиль. Вентиль служит для изоляции течи при определении фонового отсчета и при выполнении вакуумных испытаний.
| Этап | Действие | Результат |
|---|---|---|
| 1 | Открыть вентиль, соединяющий гелиевую течь с течеискателем. Патрубок должен быть предварительно откачан. | В течеискатель поступает известный поток Q. |
| 2 | Зафиксировать установившийся отсчет α1, обусловленный потоком гелия от течи. | Получен рабочий отсчет от контрольной течи. |
| 3 | Закрыть вентиль, изолирующий гелиевую течь. | Подача гелия прекращена. |
| 4 | Определить установившийся фоновый отсчет αф. | Получена поправка на фон течеискателя. |
| 5 | Рассчитать чувствительность течеискателя к потоку. | Получен коэффициент SQ. |
В процессе испытаний регистрируемый течеискателем поток гелия можно определить по отсчету предварительно откалиброванного прибора:
9. Определение динамической чувствительности испытаний
Для определения динамической чувствительности гелиевая течь устанавливается непосредственно на исследуемом объекте. Такая схема позволяет снять кривую нарастания отсчета течеискателя во времени и оценить реальную чувствительность испытаний при выбранной скорости перемещения обдувателя или при заданном времени обдува.
Патрубок течи до подключения к испытуемому объекту должен быть откачан до высокого вакуума. Это условие исключает влияние газа, находящегося в соединительном патрубке.
10. Калибровка самой гелиевой течи методом сравнения
Определение величины течи целесообразно проводить методом сравнения с образцовой гелиевой течью. Калибруемая и образцовая течи через соответствующие вентили подключаются к вакуумной системе течеискателя.
- По образцовой гелиевой течи определяется чувствительность течеискателя.
- Открывается калибруемая течь.
- Определяется установившийся отсчет от калибруемой течи.
- Отдельно определяется фоновый отсчет.
- Фактическая величина течи рассчитывается по показаниям течеискателя.
11. Паспортные данные гелиевой течи
Каждая течь должна иметь паспорт или документ о метрологической аттестации. В паспорте указываются фактические значения, которые необходимо использовать при настройке течеискателя и расчете чувствительности.
| Паспортный параметр | Содержание параметра | Практическое значение |
|---|---|---|
| Номер течи | Индивидуальный номер средства задания потока. | Идентификация и прослеживаемость. |
| Величина течи Q | Фактический поток гелия с указанной неопределенностью или допускаемым отклонением. | Основное значение для настройки течеискателя. |
| Температура калибровки | Температура, при которой определен паспортный поток. | Нужна для температурной коррекции. |
| Температурная поправка | Изменение потока при изменении температуры. | Позволяет учитывать отличие рабочих условий от условий калибровки. |
| Количество гелия в баллоне | Запас гелия внутри течи. | Определяет долговременную стабильность. |
| Годовое уменьшение потока | Ожидаемое снижение величины течи за год. | Учитывается при длительном применении. |
| Срок рекалибровки | Интервал повторной калибровки или поверки. | Поддерживает метрологическую пригодность. |
| Обязательное условие применения | Предварительная откачка соединительного патрубка. | Критично для воспроизводимого применения. |
12. Правило выбора потока под порог герметичности
Для достоверной проверки течеискателя поток контрольной течи должен соответствовать рабочему порогу герметичности. Если поток течи слишком велик, прибор проверяется в области, далекой от фактического порога браковки. Если поток слишком мал, сигнал может находиться в зоне влияния фона.
Для жестких требований к герметичности, проверки высокочувствительного режима и оценки низкого фона.
Для повседневной проверки течеискателей, контроля камер, клапанов, сварных соединений и технологических узлов.
Для задач с более высоким порогом браковки, проверки грубых режимов и настройки перед испытанием крупных объектов.
13. Поставка ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 лабораторией ЛИКЛАБ
Лаборатория ЛИКЛАБ поставляет гелиевые течи для производств, испытательных лабораторий, служб качества, метрологических подразделений и ремонтных участков, где применяются гелиевые течеискатели.
| Что может быть поставлено | Описание |
|---|---|
| Гелиевые течи ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 | Подбор по фактическому потоку гелия и области применения. |
| Течи с паспортом | Поставка с индивидуальными паспортными данными и указанным потоком. |
| Течи с поверкой или калибровкой | Поставка с документами, подтверждающими метрологическую пригодность. |
| Переходники и вакуумная арматура | Подбор переходников под KF16, KF25, KF40 и другие присоединения современных течеискателей. |
| Настройка течеискателя | Помощь во вводе паспортного потока, проверке реакции прибора и оценке фонового сигнала. |
| Методическая поддержка | Подбор течи под порог браковки, класс герметичности, метод контроля и требования предприятия. |
14. Что указать при заказе
- модель и заводской номер течеискателя
- требуемый поток гелиевой течи
- единицы измерения, используемые в вашей методике
- порог герметичности или класс герметичности изделия
- режим применения: вакуумный режим или режим щупа
- требуемый тип присоединения
- необходимость поверки или калибровки
- условия применения на производстве
- требуемые сроки поставки
15. Краткие выводы
- ГЕЛИТ-1 и ГЕЛИТ-2 применяются для задания известного потока гелия при работе с течеискателями.
- Поток формируется за счет диффузии гелия через кварцевую мембрану.
- Перед применением необходимо откачать соединительный патрубок.
- Кварцевая мембрана требует аккуратного обращения и защиты от загрязнений.
- Фактический поток берется только из паспорта, поверки или сертификата калибровки.
- Течь следует подбирать под реальный порог герметичности, используемый на производстве.
- Лаборатория ЛИКЛАБ поставляет течи, переходники и помогает выстроить корректную схему проверки течеискателей.
Материал предназначен для специалистов по контролю герметичности, эксплуатации гелиевых течеискателей и метрологическому обеспечению испытаний.