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制冷行业检测 论吸枪法氦检漏之优劣

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制冷行业检测 论吸枪法氦检漏之优劣

发布日期:2018-08-23 作者:迪泰真空 点击:

近年来,在制冷行业中,用氦气作为示漏气体,然后用氦检漏仪来检漏,似乎已成为一种时尚,加之商家宣称氦质谱检漏仪品牌较传统卤素检漏仪灵敏度高,不受本底干扰等,故各厂家纷纷上马,趋之若鹜。氦检漏方法的优劣究竟如何,投入产出比是否合理,下面作一探讨。

  鉴于目前国内绝大多数厂家是采用吸枪法氦检漏,所以这里主要针对吸枪模式,讨论其灵敏度情况:

  首先我们先做一下单位换算。氦检漏仪多以单位时间内物质的量的变化量为漏率单位,如Pa·m3/s(西方国家多以mbar·l/s为单位,1 mbar·l/s=10-1 Pa·m3/s);而制冷剂的漏率多以单位时间内质量的变化量为单位,如g/a(克/年),现假设一质量漏率为m·g/a的漏孔,其量的漏率为:

  Qpv=PV/t=[(m/M)RT]/t=(m/M)×8.31×T/365×24×60×60

  =2.636×10-7×mT/M(Pa·m3/s) ①

  (这里T为环境温度K,M为分子量)

  又因为对同一漏孔,不同气体的漏率与其粘度η有关,

  即QAηA=QBηB ②

  由①与②,可得出(T=293 K)

  1g/a(R12)≈6.39×10-7 Pa·m3/s(R12)

  ≈4.26×10-7 Pa·m3/s(He)

  1g/a(R134a)≈7.57×10-7Pa·m3/s(R134a)

  ≈5.05×10-7 Pa·m3/s(He)

  1g/a(R22)≈8.84×10-7 Pa·m3/s(R22)

  ≈5.89×10-7 Pa·m3/s(He)

  按照国家规定,R12制冷剂冰箱漏率不能超过0.5 g/a,相应地吸枪法氦检漏仪的漏率触发报警值应设定在2.13×10-7 Pa·m3/s以上。

  其次我们再看一下氦气本底的情况。确切地说,检漏仪所响应的值应为所检气体浓度含量的反应。大气中氦气含量为5×10-6,即分压强为5×10-1 Pa。一般氦检漏仪吸枪的最大进气量为1×10-6m3/s,则进入检漏仪的氦气本底反应在漏率上为两者之积5×10-7Pa·m3/s。

  比较以上两点,很明显仪器所设定漏率的报警值与氦本底在同一数量级上。检漏常识告诉我们,只有当漏孔周围的浓度为本底浓度的2~3倍以上时,该漏孔方可被识别出来。看起来大气中的氦本底已对目前的漏率触发值构成了一定威胁,即使仪器能将本底抑制掉,在条件更恶劣的现场,本底浓度在时间和空间上都在不停地波动,这时要检出10-8Pa·m3/s的泄漏谈何容易。所以说氦本底的存在限制了吸枪法氦检漏的灵敏度。其最高灵敏度应在10-7Pa·m3/s以上。这一结果与传统的卤素检漏仪灵敏度相当。值得一提的是,氦气虽易穿透漏孔,但扩散速度也快,这一点对检漏反而不利;相反制冷剂穿过漏孔后往往在漏孔处形成一团“云”,这等于是放大了“漏”的信号,使漏孔更易发现,对检漏有利。

  但是,当致冷剂选择为纯碳氢化合物(如异丁烷R600a)时,用氦检漏较为理想。因为修复一台已充注R600a的冰箱比未充注的冰箱困难得多。用氦检漏方法先将漏孔消除后,再充注,这时才体现出吸枪法氦检漏优势所在。

  氦检漏仪确实有很高的灵敏度,但只有用于真空模式时,才能充分体现出来。不过这种检漏模式又受到价格、不便检大试件、不便流水作业等条件的限制。

  总之,在选择检漏方案时不可盲目,一定要结合实际情况,比较几种检漏手段之优劣,权衡利弊,再作抉择。

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