Мобильный гелиевый течеискатель «Гелитрек»
«Гелитрек» представляет собой мобильный комплект для оперативного контроля герметичности изделий методом течеискания с применением гелия. Комплект ориентирован на цеховую эксплуатацию и выездные работы, обеспечивая селективную регистрацию гелия без ложных срабатываний на фоновые технологические газы. Решение сочетает анализатор гелия, эталонный источник для оперативной калибровки перед началом смены, а также контур задания и контроля давления в объекте испытаний для подтверждения герметичности по двум независимым признакам.
Назначение и область применения
Комплект предназначен для поиска и локализации утечек в теплообменных аппаратах, радиаторах, сварных корпусах и трубопроводных системах, в которые подаётся гелий либо гелиево-воздушная смесь под небольшим избыточным давлением. Прибор обеспечивает надёжную индикацию наличия утечки и позволяет определить её расположение по максимуму сигнала при обводе контролируемой зоны щупом. Методика подходит для производственных условий, включая работы на открытом воздухе и при пониженных температурах.
Селективность и помехоустойчивость
Анализатор настроен исключительно на регистрацию гелия (m/z = 4) и не реагирует на присутствие инертных и технологических газов, таких как аргон и диоксид углерода. Такая селективность исключает ложные срабатывания в условиях цехов с насыщенной газовой средой и повышает достоверность результатов контроля.
Метрологическая проверка перед началом работ
В состав комплекта входит эталонный источник гелия, предназначенный для оперативной проверки чувствительности и настройки прибора перед началом смены. Эталон формирует стабильный контрольный поток, а прилагаемый паспорт содержит график связи входного давления гелия и выходного контрольного потока. Испытатель подтверждает срабатывание по эталону, после чего приступает к контролю с гарантированной воспроизводимостью показаний.
Газовые смеси и экономичность
Для испытаний допускается применение как чистого гелия, так и гелиево-воздушных смесей с объемной долей гелия от 5 % и выше. Это снижает расход газа и упрощает логистику, сохраняя требуемую чувствительность метода. Использование гелия химически нейтрально и не вызывает коррозии сварных швов либо загрязнения внутренних поверхностей изделий.
Двухфакторная методика оценки герметичности
Контроль выполняется по двум независимым признакам, что повышает надёжность принятия решения и снижает влияние человеческого фактора. Первый признак — стабильность заданного избыточного давления в объекте испытаний во времени; отсутствие падения давления рассматривается как косвенное подтверждение герметичности. Второй признак — локальная регистрация места истечения щупом течеискателя при обводе потенциально опасных зон. Совокупность признаков позволяет уверенно идентифицировать негерметичные изделия и подтверждать соответствие годных изделий требованиям.
Контур задания и контроля давления
Комплект снабжён редуцирующей обвязкой и цифровым вакуумметром/манометром для задания давления в объекте контроля и последующего мониторинга его устойчивости. После достижения требуемого давления подача газа перекрывается, а прибор индицирует текущее значение и динамику. При обнаружении падения давления оператор снижает расход гелия до экономичного уровня и проводит локализацию места утечки щупом по росту сигнала.
Условия эксплуатации и надёжность
Конструкция ориентирована на быстрый запуск и работу в производственных условиях. Комплект допускает применение на открытых площадках, включая низкие температуры. По запросу доступно исполнение для эксплуатации во взрывоопасных зонах. Прибор не требует сложного обслуживания; предусмотрены регламентные операции, позволяющие поддерживать работоспособность в течение длительного срока службы.
Технические характеристики
| Метод контроля | Щуповый (обдув/обвод контролируемой зоны снаружи изделия) |
| Селективность | Только к гелию; отсутствие отклика на Ar, CO2 и фоновые технологические газы |
| Диапазон анализа гелия в смеси | Ориентировочно 0,1–100 % об.; допустима работа со смесями ≥ 5 % He |
| Контрольный поток эталона | Стабильный, с паспортной зависимостью «давление на входе — выходной поток» |
| Чувствительность по утечке | До ~1×10−4 Па·м3/с (типовой уровень для щупового способа в производственных условиях) |
| Индикация давления | Цифровая; мониторинг достижения и стабильности заданного давления |
| Рабочая среда испытаний | Гелий или гелиево-воздушная смесь при малом избыточном давлении |
| Условия применения | Цех, монтажные площадки, открытый воздух; низкотемпературные условия |
| Исполнение | Мобильное; вариант во взрывозащищённом исполнении — по заявке |
Состав поставки
| Анализатор | Портативный прибор селективной регистрации гелия с щупом оператора |
| Эталонный источник | Контрольный источник гелия с паспортом и графиком зависимости потока |
| Обвязка давления | Редуктор, соединительная арматура, цифровой вакуумметр/манометр |
| Эксплуатационная документация | Инструкция по применению, методика проверки по эталону, карта контроля |
| Зарядное устройство | Быстрая зарядка; возможна подзарядка в технологические перерывы |
| Транспортировка | Защитный кейс для хранения и переноски |
Практические результаты и доступность
Комплекты «Гелитрек» внедрены на ряде российских предприятий, где выполняется контроль сварных конструкций и трубопроводов силами операторов и сварщиков непосредственно на рабочих местах. Решение доказало эффективность при оперативном контроле протяжённых участков, включая наружные работы. На момент подготовки публикации доступна отгрузка из наличия; пять комплектов готовы к поставке в краткие сроки.
Эталонная гелиевая течь КТР: уточнённые характеристики и порядок применения
Контрольная течь капиллярного типа предназначена для формирования стабильного опорного потока гелия при настройке чувствительности и верификации показаний. Конструктивно используется корпус с герметично установленным стеклянным капилляром и выходным штуцером; присоединение к редуктору выполняется через резьбовой ниппель с гайкой М16×1,5. Максимально допустимое давление на входе течи составляет 12,0 кгс/см². Номинальный температурный диапазон эксплуатации от +10 до +40 °C при относительной влажности до 80 %, при хранении требуется заглушать выходное отверстие и использовать штатную защитную упаковку для предотвращения повреждения капилляра.
Метрологические параметры и температурная поправка
Первичная калибровка выполнена при близкой к 25 °C температуре; допускается линейная температурная поправка 1 % на каждый градус отклонения от температуры калибровки. Суммарная допускаемая погрешность калибровки не превышает ±30 %. Для поддержания прослеживаемости рекомендуется межкалибровочный интервал для фиксированного значения потока не реже одного раза в шесть месяцев, а для полного калибровочного графика не реже одного раза в год.
Калибровочный график и пересчёт единиц
Опорный поток определяется по паспортной зависимости «давление на входе — выходной поток». Для оперативной работы удобно использовать эквиваленты в распространённых единицах. Ниже приведены ориентировочные значения при температуре калибровки порядка 25 °C с пересчётом в mbar·L/s и sccm (1 sccm ≈ 1,68875×10−3 Па·м3/с; 1 mbar·L/s ≈ 0,1 Па·м3/с).
| Давление на входе, кгс/см² | Поток, Па·м3/с | Эквивалент, mbar·L/s | Эквивалент, sccm |
| 2,0 | 2,37×10−4 | 2,37×10−3 | 0,140 |
| 4,0 | 7,19×10−4 | 7,19×10−3 | 0,426 |
| 6,0 | 1,44×10−3 | 1,44×10−2 | 0,853 |
| 8,0 | 2,21×10−3 | 2,21×10−2 | 1,309 |
| 10,0 | 3,08×10−3 | 3,08×10−2 | 1,824 |
| 12,0 | 4,23×10−3 | 4,23×10−2 | 2,505 |
Подготовка к работе и подтверждение чувствительности
Перед началом смены задаётся требуемая чувствительность задачи, после чего по таблице выбирается давление на входе течи, обеспечивающее соответствующий опорный поток. Редуктором устанавливается рассчитанное значение, контролируется стабильность давления, выполняется подведение щупа «Гелитрек» к выходному отверстию течи и фиксируется устойчивое срабатывание на выбранном уровне. При отклонении температуры от точки калибровки вводится поправка 1 %/°C, после чего результат сверяется с допуском ±30 %. Такой порядок обеспечивает воспроизводимость настройки и позволяет демонстрировать заказчику количественное подтверждение чувствительности в тех же единицах, в которых выдаётся результат испытаний.
Эксплуатационные ограничения и средства измерений
Для задания давления на входе течи применяются поверенные манометры, предпочтительно класса точности не хуже 1,5 при диапазоне, перекрывающем рабочие точки до 12,0 кгс/см². Следует избегать резких пусков и ударных нагрузок, набирать давление плавно, выдерживая несколько секунд на каждой ступени для стабилизации потока. Рабочая среда течи — гелий высокой чистоты либо гелий из состава гелиево-воздушной смеси; попадание загрязнений, влаги и твердых частиц на выходное отверстие недопустимо. При перерывах в работе выходная часть заглушается штатной колпачковой гайкой, а транспортирование выполняется только в защитном кейсе.
Пример установки контрольного потока
Для подтверждения чувствительности порядка 1×10−3 Па·м3/с выбирается точка 6,0 кгс/см² с номинальным потоком 1,44×10−3 Па·м3/с; при температуре участка 28 °C вводится поправка +3 % и устанавливается давление до получения устойчивого срабатывания. При необходимости повышения уровня тестового сигнала до ~3×10−3 Па·м3/с используется точка 10,0 кгс/см², что удобно для демонстрации запаса чувствительности на объекте.
Манометрический вакуумметр (преобразователь избыточного давления) для контура опрессовки
В составе мобильного комплекта применяется токовый преобразователь давления для задания и мониторинга избыточного давления в объекте контроля. Прибор формирует унифицированный сигнал 4–20 мА, обеспечивая сопряжение с контроллером и регистраторами. Конструктивное присоединение выполнено по резьбе G 1/2, корпус имеет пылевлагозащиту IP65, что позволяет эксплуатировать устройство на монтажных площадках и вне помещений. Номинальный верхний предел измерений для поставляемой модификации составляет 1,60 МПа при доступных вариантах диапазона 0,60–2,50 МПа. Базовая погрешность не превышает ±0,50 % от диапазона индикации, что достаточно для надёжного контроля стабильности давления при течеискательных испытаниях гелием.
| Верхние пределы измерений, МПа (возможные исполнения) | 2,50; 1,60; 1,00; 0,60 |
| Установленный верхний предел измерений, МПа | 1,60 |
| Выходной сигнал, мА | 4–20 |
| Тип измеряемого давления | избыточное (манометрическое) |
| Основная погрешность, % от ДИ | ±0,50 |
| Вариация выходного сигнала, % от ДИ, не более | 0,25 |
| Пульсация выходного сигнала, % от ДИ, не более | 0,25 |
| Дополнительная погрешность на каждые 10 °C, % от ДИ | ±(0,05 + 0,05·Pmax/Pв) |
| Диапазон температуры окружающего воздуха, °C | −20…+80 |
| Номинальное напряжение питания, В | 24 |
| Диапазон питания постоянным током, В | 9–36 |
| Габариты, мм | диаметр ≤ 35; длина ≤ 70 |
| Присоединительная резьба | G 1/2 |
| Масса, кг, не более | 0,20 |
| Потребляемая мощность, В·А, не более | 1,0 |
| Степень защиты оболочки | IP65 |
| Время установления выходного сигнала после включения питания, мс, не более | 200 |
При практическом применении рекомендуется учитывать температурную составляющую погрешности; для установленного верхнего предела 1,60 МПа выражение ±(0,05 + 0,05·Pmax/Pв) даёт прирост не хуже ±0,10 % от диапазона на каждые 10 °C при Pmax = Pв. Для повышения воспроизводимости показаний целесообразно выдерживать несколько секунд после установки рабочего давления до фиксации значения тока, а электрическое подключение выполнять экранированным кабелем с качественным заземлением измерительного контура.
Обслуживание и периодическая проверка
В ходе эксплуатации выполняется визуальный контроль состояния выходного штуцера, проверяется отсутствие механических повреждений и загрязнений, подтверждается читаемость маркировки и наличие паспорта. Периодически проводится сверка по контрольной точке графика, фиксируется фактическое значение потока с учётом температуры. При заметном расхождении от номинальных значений выполняется досрочная калибровка. Соблюдение указанных процедур обеспечивает прослеживаемость и метрологическую состоятельность результатов при повседневной работе комплекса «Гелитрек».
Преимущества применения
Метод обеспечивает чистоту процесса без увлажнения или загрязнения внутренних полостей. Селективность к гелию исключает ложные срабатывания, а двухфакторная схема (стабильность давления плюс локализация щупом) повышает достоверность при принятии решений. Типичный предельный уровень обнаружения для щупового способа в производственных условиях достигает порядка 1×10−4 Па·м3/с, что позволяет выявлять дефекты микротрещинного масштаба, недоступные визуальному контролю и существенно превосходящие по чувствительности гидроиспытания.
Обучение и поддержка
Поставщик организует ввод в эксплуатацию на площадке заказчика, а также проводит централизованные курсы повышения квалификации по контролю герметичности и вакуумной технике. В программу включены настройка и сервисное обслуживание прибора, типичные ошибки и способы их предотвращения, а также актуальные нормативные требования, применимые к отрасли заказчика. Практика подтверждает, что обучение ускоряет внедрение и повышает надёжность результатов контроля в долгосрочной перспективе.
Порядок работы оператора (кратко)
Перед началом смены выполняется проверка чувствительности по эталонному источнику, после чего задаётся требуемое избыточное давление в объекте и проводится мониторинг его стабильности. При отрицательном результате по падению давления дополнительно выполняется обвод щупом потенциально уязвимых мест; при регистрации сигнала фиксируется расположение дефекта и принимается решение по изделию в соответствии с картой контроля.
Технические характеристики течеискателя «Гелитрек»
| Модель | Мобильный гелиевый течеискатель «Гелитрек» |
| Тип измерений | Непрерывный анализ наличия гелия; сенсор неотравляемый, работает при комнатной температуре без нагрева |
| Защитный чехол | В комплекте; кожаный, для защиты от ударов, влаги и загрязнений |
| Индицируемая объёмная доля He | 0,1–100 % об.; допускается отображение >100 % в индикаторном режиме |
| Время выхода на режим | 30 с |
| Время восстановления после измерения | ≤ 10 с |
| Масса комплекта с кейсом | ≤ 4,0 кг |
| Масса прибора | ≤ 0,7 кг |
| Габариты комплекта с кейсом | ≤ 300 × 200 × 100 мм |
| Габариты прибора | ≤ 120 × 90 × 58 мм |
| Время автономной работы | Не менее 4 часов |
| Диапазон рабочих температур | −20…+45 °C |
Непрерывный принцип регистрации с неотравляемым датчиком исключает деградацию чувствительности при измерениях в богатых гелием средах и обеспечивает готовность к работе через 30 с после включения. Стабильное восстановление за время не более 10 с позволяет проводить последовательную локализацию дефектов в условиях повышенного фонового содержания гелия без простоев.
Диапазон индикации по объёмной доле гелия 0,1–100 % охватывает как низкие концентрации при поиске микропротечек, так и контроль в режиме чистого гелия; расширение шкалы свыше 100 % в индикаторном режиме используется для повышения разборчивости сигнала на нижней границе диапазона.
Масса и габариты прибора обеспечивают удобство одноручной работы и доступ в зоны с ограниченным пространством. Встроенный аккумулятор гарантирует не менее четырёх часов непрерывных испытаний, что соответствует типичной продолжительности сменного цикла без дополнительных перерывов на заряд. Поставляемый защитный чехол поддерживает эксплуатацию на производственных площадках, снижая риск повреждения и загрязнения прибора.
Рабочий температурный диапазон −20…+45 °C позволяет выполнять контроль герметичности как в помещении, так и на открытом воздухе в межсезонье, с сохранением корректности индикации при соблюдении штатных условий эксплуатации.
Заказ и поставка
Комплект поставляется по спецификации заказчика, включая необходимые опции по обвязке, длине шлангов, типоразмерам соединений и, при необходимости, взрывозащищённому исполнению. Доступна отгрузка из наличия при подтверждённом заказе. Для подбора комплектации рекомендуется сообщить тип объектов контроля, диапазон избыточного давления, требования к чувствительности и условия эксплуатации.