Гелиевый течеискатель масс-спектрометрический ZQJ
Оборудование предназначено для высокочувствительного обнаружения и количественной оценки утечек с использованием гелия в качестве пробного газа. Решение ориентировано на применение в производственном контроле и испытательных лабораториях, обеспечивая полный цикл «испытание — анализ — заключение» с высокой воспроизводимостью результатов.
Физические основы и принцип работы
В измерительном тракте течеискателя формируется ионный ток, пропорциональный числу ионизированных молекул пробного газа. Сердцем прибора является магнитный масс-спектрометр, селективно настроенный на регистрацию ионов гелия с отношением m/z = 4. Газ из испытуемого объёма поступает во вход течеискателя, ионизируется в источнике, далее ионы ускоряются и разделяются в магнитном поле по радиусу траектории; на ионном коллекторе регистрируется электрический сигнал, пропорциональный потоку He.
Утечка определяется как поток гелия, проникающий в испытуемый объём при вакуумной схеме, либо выходящий из него при испытаниях избыточным давлением. Применение гелия обусловлено его инертностью, безопасностью и минимальным природным фоном (≈ 5 ppm), что обеспечивает высокий контраст сигнала.
Состав и компоновка
В корпусе размещены: масс-спектрометрический анализатор, высоковакуумный насос (турбомолекулярная ступень), форвакуумная ступень, а также вакуумная система в сборе с испытательным портом на верхней панели (стандартно — KF-25 либо по заказу). Подключение объекта выполняется через присоединительный фланец с использованием согласованной оснастки, исключающей паразитные подсосы.
Режимы измерений
Реализованы режимы «Вакуумный метод — Нормальный» и «Вакуумный метод — Массивная течь» с автоматическим или ручным переключением. Режимы различаются точкой ввода пробного газа в насосный тракт: при нормальном режиме поток поступает на высоковакуумную ступень (максимальная чувствительность), при массивных течах — на форвакуумную часть (устойчивость при больших расходах). Предусмотрен режим поиска «методом щупа» для локализации дефектов на изделиях, заполненных He или He/воздухом под давлением выше атмосферного.
Исполнения и варианты комплектации
Линейка включает пять исполнений без упоминания бренда в индексе: ZQJ-3200 (базовый вариант со встроенным форвакуумным насосом), ZQJ-3200I (без встроенного форвакуумного насоса для работы с внешней вакуумной инфраструктурой), ZQJ-3200K (с внешним масляным насосом на транспортировочной тележке), ZQJ-3200G (с внешним безмасляным насосом на тележке), ZQJ-3200U (со встроенным безмасляным насосом для чистых применений). Выбор исполнения определяется требуемой чистотой вакуума, мобильностью и допустимым фоновым уровнем углеводородов в процессе испытаний.
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур окружающей среды от +10 °C до +35 °C, относительная влажность до 80 % без конденсации, атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа. Рекомендуется использование гелия чистоты не ниже He 4.6 (≥ 99,996 %) при щуповом методе и He 5.0 при работах с высокими требованиями к чистоте вакуума. Для исключения дрейфа нуля рекомендуется выдержка прибора в условиях эксплуатации до 30 мин после включения.
Технические и метрологические требования
Течеискатели соответствуют требованиям действующей СТО. Основные метрологические характеристики приведены ниже (единица потока Па·м³/с определяется согласно ГОСТ 8.417-2002, п. 5.2.1).
Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
|---|---|
| Диапазон измерений потока в «Вакуум. метод — Нормальный», Па·м³/с | 1·10⁻¹² … 1·10⁻¹ |
| Диапазон измерений потока в «Вакуум. метод — Массивная течь», Па·м³/с | 1·10⁻⁹ … 1·10⁻¹ |
| Относительная погрешность в «Нормальном» режиме, % | ± (0,15 + Qнпи/Qизм)·100 |
| Относительная погрешность в режиме «Массивная течь», % | ± 50 |
| (Qнпи — нижний предел измерений; Qизм — измеренный поток.) | |
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон показаний в режиме «Метод щупа», Па·м³/с | 5·10⁻⁹ … 1·10⁻² |
| Габариты прибора (Д×Ш×В), мм, не более | 545 × 430 × 380 |
| Питание, переменное напряжение, В | 220 ± 22 |
| Частота сети, Гц | 50 ± 1 |
| Рабочий температурный диапазон, °C | +10 … +35 |
| Относительная влажность, % (без конденсации), не более | 80 |
| Атмосферное давление, кПа | 84 … 106,7 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 15 000 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
Рекомендации по применению и методике
Для вакуумного метода рекомендуется контролировать фон He в помещении и исключить источники гелия поблизости, выполнять проверку нулевого уровня перед серией измерений, а также использовать эталонную течь для верификации чувствительности в начале и конце смены. При щуповом методе оптимальная скорость сканирования составляет 0,10–0,15 м/мин, расстояние от насадки до поверхности — ≤ 5 мм. При работе с массивными течами целесообразно переходить в соответствующий режим, чтобы избежать перегруза детектора и ускоренного загрязнения насосного тракта.
Соответствие документам по терминологии и процедурам испытаний обеспечивается с учётом ГОСТ Р 50.05.01-2018, ISO 20485 и корпоративной СТО, регламентирующей подготовку, проведение и оформление результатов контроля.
Комплектность поставки
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
|---|---|---|
| Течеискатель | в соответствии с заказом | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | — | 1 комплект |
| Кабель питания | — | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | — | 1 экз. |
| Паспорт | — | 1 шт. |
Тара, упаковка, хранение и транспортирование
Упаковка обеспечивает сохранность при хранении и перевозке: закрытые вентилируемые помещения +15…+40 °C, влажность до 80 %, отсутствие агрессивных примесей. Поставка в деревянной транспортной таре с фиксацией прибора. Хранение допускается в транспортной таре, во внутренней упаковке либо без неё (условия хранения — 2 по ГОСТ 15150-69). Перевозка — любым закрытым транспортом, включая воздушный, согласно действующим правилам; при погрузке и разгрузке исключаются удары и воздействие осадков.
Требования по надёжности
Средняя наработка на отказ — 15 000 ч при средней загрузке 12 ч/сутки в течение 365 дней/год. Средний срок службы — 12 лет при соблюдении регламента обслуживания, своевременной замены фильтров и расходных материалов.
Меры безопасности
Не допускается эксплуатация в системах, где возможны пыль, аэрозоли масла, частицы рабочей среды, способные загрязнить насосный тракт. Запрещается измерение параметров сред, агрессивных к материалам вакуумной системы. Присоединение и отсоединение от магистралей выполняется только при закрытом вентиле перед прибором; отсоединение — после снижения давления до атмосферного в присоединительном канале. При работе с баллонами гелия соблюдаются требования промышленной безопасности и предотвращается локальная дегазация помещения (риск гипоксии при неконтролируемом стравливании).
Гарантийные обязательства
Изготовитель гарантирует соответствие оборудования эксплуатационной документации при соблюдении условий транспортирования, хранения, монтажа и эксплуатации. Гарантийный срок — 12 месяцев с даты ввода в эксплуатацию, но не более 18 месяцев с даты поставки заказчику.