Гелитрек: найти утечку и измерить концентрацию гелия
Мобильный комплект LeakLab объединяет портативный анализатор со щупом, контрольную гелиевую течь и средства задания и контроля давления. Он помогает локализовать выход гелия из изделия, проверить готовность измерительного тракта и организовать повторяемый контроль на производстве или на выезде.
Гелитрек также применяется как измеритель концентрации гелия в воздухе. Отбор пробы позволяет оценивать объёмную долю He в точке контроля и отслеживать её изменение при проведении испытаний, заполнении и продувке технологических объёмов.
Два режима — разные результаты контроля
Поиск и локализация утечки
Изделие заполняют гелием или смесью под установленным испытательным давлением. Оператор последовательно обводит щупом швы, фланцы, уплотнения и другие контролируемые зоны. Воспроизводимый локальный рост сигнала помогает найти место выхода газа.
Чувствительность проверяют по контрольной течи в условиях, приближённых к испытаниям: с тем же режимом прибора, щупом и порядком отбора.
Измерение концентрации He
При отборе воздуха прибор показывает содержание гелия в пробе. Режим полезен для сравнения точек, наблюдения за изменением состава смеси и выявления повышенного гелиевого фона в зоне испытаний.
Для количественной оценки необходимы подтверждённый диапазон, погрешность и калибровка концентрационного канала. Эти условия устанавливаются документацией поставляемого исполнения.
Характеристики анализатора и комплекта
| Характеристика | Значение и применимость |
|---|---|
| Режимы работы | Поиск утечек щупом; измерение концентрации гелия в воздухе; наблюдение за изменением содержания He в отбираемой пробе |
| Индицируемая объёмная доля гелия | 0,1–100 % об. Диапазон показаний не является заявлением о погрешности измерений |
| Контрольный газ в изделии | Гелий или гелиево-воздушная смесь; для описанного применения — от 5 % He. Состав смеси выбирают под требуемую чувствительность |
| Ориентир по обнаружению утечки | Порядка 1 × 10−4 Па·м³/с для щупового метода. Подтверждается контрольной течью в выбранной схеме, при заданном составе газа и условиях обхода |
| Выход на режим | 30 с; начало измерений — после готовности прибора и стабилизации фона |
| Восстановление после измерения | Не более 10 с по описанию прибора; после большой концентрации необходимо убедиться в восстановлении фона |
| Автономная работа | Не менее 4 часов |
| Масса прибора / комплекта с кейсом | Не более 0,7 / 4,0 кг |
| Габариты прибора | Не более 120 × 90 × 58 мм |
| Габариты комплекта с кейсом | Не более 300 × 200 × 100 мм |
| Температура работы анализатора | От −20 до +45 °C; общий диапазон комплекта ограничивается условиями каждого компонента |
| Температура применения контрольной течи | От +10 до +40 °C для описанного исполнения; работа вне этих условий требует отдельного подтверждения характеристики |
Измерение концентрации гелия в воздухе
Концентрационный режим дополняет поиск утечек: показывает, где гелий присутствует в повышенном количестве, как меняется его содержание во время операции и восстановились ли исходные условия перед повторным контролем. Проба должна быть представительной для исследуемой зоны.
Организация испытаний
Сравнивайте фон до подачи контрольного газа и после завершения операции. При повышенном фоне отделяйте локальный сигнал от общего загрязнения воздуха гелием. Возобновляйте поиск после восстановления подходящих условий.
Контроль состава и продувки
Измеряйте концентрацию в выбранной точке отбора после перемешивания и стабилизации потока. При заполнении длинной системы одна проба у входа не подтверждает состав во всех её участках.
1 % об. = 10 000 ppm. Перевод единиц не расширяет диапазон анализатора и не повышает его чувствительность.
| Объёмная доля He | Эквивалент в ppm | Как читать |
|---|---|---|
| 0,1 % | 1 000 ppm | Одна тысячная объёма пробы |
| 1 % | 10 000 ppm | Одна сотая объёма пробы |
| 5 % | 50 000 ppm | Пять сотых объёма пробы |
| 100 % | 1 000 000 ppm | Чистый гелий |
Порядок измерения концентрации
- Выберите точку и режим. Определите ожидаемое содержание He, состав основной газовой среды и допустимые условия отбора по руководству прибора.
- Проверьте готовность. Осмотрите щуп и пробоотборную линию, дождитесь выхода на режим. Проверку нуля и чувствительности концентрационного канала выполняйте по руководству с подходящими газовыми смесями известного состава.
- Подайте представительную пробу. Не подключайте вход анализатора непосредственно к линии под давлением, если это не предусмотрено изготовителем. Используйте согласованный узел снижения давления и отбора.
- Дождитесь стабилизации. Учитывайте объём и длину линии, расход отбора, перемешивание и остаточный газ от предыдущей пробы. Запишите показание, единицы, место и время отбора.
- Повторите измерения. Сравнивайте показания в одинаковых условиях. Для наблюдения во времени фиксируйте последовательность результатов в карте контроля; способ автоматической регистрации определяется комплектацией.
Схема щупового контроля герметичности
Что входит в решение
| Узел комплекта | Назначение |
|---|---|
| Портативный анализатор и щуп | Отбор пробы воздуха, регистрация гелия, поиск локального максимума |
| Контрольная капиллярная течь LeakLab | Проверка отклика перед испытаниями и после них при известном потоке |
| Редуцирующая обвязка | Регулирование подачи гелия или испытательной смеси |
| Цифровой манометр / датчик давления | Контроль давления в изделии; диапазон и допустимое избыточное давление подбираются под задачу |
| Зарядное устройство, защитный чехол и кейс | Подготовка к выездным работам, переноска и хранение |
| Эксплуатационная документация | Руководство, данные контрольной течи, порядок проверки и карта контроля |
Состав обвязки, тип измерителя давления, длина пробоотборной линии и принадлежности согласуются для конкретного объекта. Контрольную течь и изделие подключают по своим схемам: давление калибровки течи не является испытательным давлением изделия.
Контрольная течь: проверка до начала испытаний
Капиллярная течь создаёт известный поток He при паспортных условиях на входе и выходе. Оператор устанавливает давление по её индивидуальной характеристике и проверяет отклик анализатора. Контрольная течь подтверждает обнаружение потока в данной схеме, но не заменяет проверку шкалы концентрации газовой смесью известного состава.
Условия воспроизведения потока
Для описанного исполнения: присоединение M16×1,5; калибровка методом натекания по БГ/144К-2024; погрешность калибровки ±30 %. Температурную поправку применяют по паспорту, с учётом её знака и исходной температуры.
Давление не превышает допустимое для самого слабого элемента сборки. Указанные для течи 12 кгс/см² (≈1,177 МПа) не разрешают превышать предел редуктора.
Документирование
Записывайте идентификацию течи, дату её калибровки, заданное давление, температуру, контрольный поток и отклик прибора.
Для описанного исполнения предусмотрены интервалы 6 месяцев для единичной точки и 1 год для графика. Перед испытаниями проверяют действующие документы конкретного экземпляра.
Контрольная течь № 001: таблица и график
Данные ниже перенесены из таблицы калибровки КТР № 001, представленной в галерее комплекта. Это характеристика конкретной течи при температуре 24,5–25,1 °C. Она служит примером чтения паспорта и не заменяет действующую калибровку поставленного экземпляра.
| Давление, кгс/см² | Поток He, Па·м³/с | Температура, °C |
|---|---|---|
| 2,0 | 2,37 × 10−4 | 24,5 |
| 4,0 | 7,19 × 10−4 | 24,8 |
| 6,0 | 1,44 × 10−3 | 24,8 |
| 8,0 | 2,21 × 10−3 | 25 |
| 10,0 | 3,08 × 10−3 | 25,1 |
| 12,0 | 4,23 × 10−3 | 25,1 |
Отдельные записи внеочередной калибровки
| Дата | Давление, кгс/см² | Поток, Па·м³/с | Температура, °C |
|---|---|---|---|
| 25.03.2025 | 6,0 | 1,46 × 10−3 | 25,2 |
| 26.03.2025 | 10,0 | 3,02 × 10−3 | 25,6 |
В галерее также приведён учебный график с точками A и B. Его значения не объединяются с таблицей № 001: для задания потока используют характеристику того экземпляра, который фактически подключён.
Подробнее о контрольной капиллярной течи и её применении →
Порядок контроля изделия
- Подготовьте программу. Задайте испытательное давление, состав газа, контролируемые зоны, требуемую чувствительность и критерий приёмки с учётом прочности изделия.
- Проверьте комплект. Зарядите анализатор, осмотрите щуп и соединения, подтвердите отклик по контрольной течи. Проверка должна охватывать фактически используемый тракт.
- Заполните объект. Подайте выбранную смесь через редуктор и предусмотренную защитную арматуру. Обеспечьте нужный состав газа в контролируемых полостях, а не только у входного штуцера.
- Стабилизируйте условия. Контролируйте давление и температуру. Для наблюдения за падением давления изолируйте изделие от источника по программе испытаний: работающий редуктор может компенсировать утечку.
- Выполните обход. Двигайте щуп вдоль швов и соединений с установленными расстоянием и скоростью. На подозрительном участке подтвердите повторяемый максимум и проверьте соседние зоны.
- Оформите результат. Зафиксируйте условия, фон, контрольный отклик и найденные места. После ремонта повторите проверку; после завершения серии убедитесь, что чувствительность сохранилась.
Как правильно оценивать результат
| Наблюдение | Интерпретация и действие |
|---|---|
| Повторяемый локальный максимум He | Вероятное место выхода газа. Подтвердите локализацию повторным обходом и исключите посторонний источник |
| Повышенный сигнал по всей зоне | Возможен повышенный фон или распространение гелия от другого дефекта. Проверьте фон и условия воздухообмена |
| Давление снижается, локального сигнала нет | Проверьте соединения стенда, температуру, доступность всех зон, состав газа и чувствительность. Падение давления само по себе не локализует дефект |
| Давление стабильно и сигнала нет | Это не безусловное доказательство герметичности. Результат оценивают по методике при подтверждённых чувствительности, охвате и составе газа |
| Концентрация меняется при неизменном объекте | Проверьте положение щупа, расход отбора, смешение, фон и остаточный газ в линии |
Преимущества для производственного участка
Мобильность
Переносной анализатор и автономное питание позволяют обследовать крупные теплообменники, трубопроводы и сварные корпуса непосредственно на участке.
Проверяемая готовность
Контрольная течь помогает выявить снижение отклика до начала испытаний и сравнивать работу комплекта в разных сменах при одинаковых условиях.
Наблюдение за гелиевым фоном
Концентрационный режим помогает отслеживать содержание He в отбираемом воздухе и выбирать подходящий момент для повторного поиска.
Обучение под задачу
LeakLab помогает согласовать схему испытаний, комплект обвязки, порядок проверки чувствительности и оформление результатов, обучить операторов работе с комплектом.
Подбор комплекта под объект
Для подбора укажите изделие и его объём, допустимое давление, требуемую чувствительность, состав испытательной смеси, условия окружающей среды и ожидаемый диапазон концентрации He. Для количественных измерений концентрации отдельно согласуются метрологические характеристики и газовые смеси для проверки канала.
