Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель ULVAC HELIOT 900 с поверкой
Профессиональный течеискатель для неразрушающего контроля герметичности изделий, узлов и вакуумных систем. Измерение основано на регистрации ионного тока, пропорционального числу ионов He (m/z = 4) в магнитном поле, с выводом результата в единицах потока утечки, Па·м³/с. Прибор поддерживает вакуумные испытания и щуповой поиск, обеспечивая селективность к гелию, высокую чувствительность и воспроизводимость измерений.
Назначение
Течеискатель предназначен для измерения потоков гелия при поиске и локализации мест нарушений герметичности в объектах, допускающих откачку полости либо заполнение гелием/гелиево-воздушной смесью под избыточным давлением. Области применения включают производство вакуумной техники, теплообменники, трубопроводную арматуру, камеры и стенды.
Принцип действия и компоновка
Сердцем прибора является магнитный масс-спектрометрический анализатор, селективно настроенный на He. Молекулы газа ионизируются в источнике, положительно заряженные частицы ускоряются и разделяются в магнитном поле по радиусу траектории, после чего регистрируются ионным коллектором как электрический сигнал. В составе корпуса размещены анализатор, высоковакуумный насос, форвакуумная ступень и испытательный порт на верхней панели для подключения объекта через стандартный фланец (KF по умолчанию).
Режимы работы и программное обеспечение
Реализованы режимы «Высокая чувствительность», «Средняя чувствительность», «Низкая чувствительность» с автоматическим/ручным переключением точки ввода потока, а также щуповой метод для локализации дефектов на изделиях под давлением. Встроенное ПО управляет насосами и клапанами, выполняет автодиагностику, обеспечивает настройку на пик He и обмен с планшетом-интерфейсом. Уровень защиты ПО от изменений соответствует Р 50.2.077-2014.
Модификации и насосные системы
Линейка HELIOT 900 включает пять модификаций, отличающихся типом форвакуумного насоса и мобильностью: 901W1 (встроенный пластинчато-роторный), 901D2 (встроенный спиральный безмасляный), 904W2 (внешний пластинчато-роторный, тележка), 904D3 и 904D4 (внешний спиральный безмасляный, тележка). Высоковакуумная ступень — турбомолекулярная, обеспечивающая высокий перепад давлений и стабильность нуля; форвакуумные версии с магнитной муфтой и клапаном обратного потока исключают перенос масла в объект контроля.
Надёжность и стандарты
Прибор соответствует требованиям ГОСТ 28517-90, ГОСТ Р 53177-2008, ГОСТ Р 50.05.01-2018, а единица потока Па·м³/с нормирована по ГОСТ 8.417-2002. Поставка выполняется с первичной поверкой и внесением сведений в АРШИН, что придаёт результатам испытаний юридическую значимость для производственного контроля и приёмки.
Почему первичная поверка — ключевой этап
Первичная поверка фиксирует исходное метрологическое состояние прибора и обеспечивает прослеживаемость к государственным эталонам. Это гарантирует корректность указанных диапазонов, погрешностей и чувствительности, а также распознавание результатов контролирующими органами и заказчиками. В соответствии с методикой МП 231-0044-2017 (утверждена ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева», 04.10.2017) при поверке используются эталонные средства, включая ГВЭТ 49-2-2006 (единица потока в диапазоне 10⁻¹²…1 Па·м³/с). Как отмечено в нашей книге «Испытания на герметичность», первичная поверка задаёт базовую точку для контроля дрифта нуля, корректировки критериев браковки и расчёта бюджета неопределённости в производственной методике (МИ).
Метрологические характеристики
Вакуумный вход (высокая чувствительность): 5×10⁻¹³…1×10⁻² Па·м³/с (минимальный достоверный поток ≤ 5×10⁻¹³). Щуповой метод: 5×10⁻⁹…1×10⁻² Па·м³/с. Пределы относительной погрешности: ±(0,15 + Qнпи/Qизм)·100 % в режиме высокой чувствительности; ±50 % в режиме средней. Время готовности — ≤ 3 мин, время отклика (63 % от стационарного сигнала) — < 2 с. Допустимое начальное давление вакуумных испытаний — ≥ 2500 Па.
Эксплуатационные параметры
Электропитание 220 В ± 22, 50 Гц ± 1. Условия: +10…+35 °C, относительная влажность ≤ 80 % (без конденсации), атмосферное давление 84…106,7 кПа. Габариты и масса зависят от модификации (например, 901W1: ≈ 480×320×505 мм, ≈ 33 кг; 904D4: ≈ 660×444×991 мм, ≈ 96 кг). Скорость форвакуумной откачки — 30…500 л/мин (по модификации), высоковакуумной — около 1860 л/мин. Средняя наработка до отказа — 15 000 ч, срок службы — до 10 лет.
Рекомендации по методике (по материалам книги «Испытания на герметичность»)
Для щупового поиска рекомендуется выдерживать скорость сканирования 0,10–0,15 м/мин и зазор ≤ 5 мм до поверхности, начинать обследование с нижних участков и исключать продувки гелием у воздухозабора. Перед серией испытаний выполняются обнуление фона и верификация чувствительности по эталонной течи; по завершении — контрольная проверка на дрейф. Для вакуумного метода используйте гелий не ниже He 4.6 (а для «чистых» процессов — He 5.0), контролируйте герметичность оснастки KF/CF, фиксируйте в протоколе условия испытаний, номинал/условия/неопределённость эталонной течи и рассчитанный бюджет неопределённости.
Интерфейсы, интеграция и ПО
Прибор поддерживает RS-232 (D-Sub 9) и дискретный I/O (D-Sub 37) для интеграции в АСУ ТП, ведёт архив измерений и онлайн-мониторинг потока. Панель управления выполнена в виде планшета, обеспечивающего настройку, визуализацию графиков потока и давления на одном экране, а также сохранение данных на встроенный носитель.
Комплект поставки
В комплект входит течеискатель выбранной модификации, планшет-интерфейс, управляющий кабель CONT-SET-CABLE-L2, руководство по эксплуатации и методика поверки МП 231-0044-2017. Место нанесения знака поверки указано в документации; знак дублируется в свидетельстве о поверке.
Безопасность и эксплуатационные ограничения
Не допускается работа с потоками, содержащими аэрозоли масла, пыль или агрессивные примеси, способные загрязнить тракт. Подключение/отключение выполняется при закрытых вентилях и после сброса давления до атмосферного в канале подключения. Для чистых процессов доступны конфигурации с безмасляными форвакуумными насосами, исключающие углеводородную контаминацию.
