Безмасляный гелиевый течеискатель ZQJ

Безмасляный гелиевый масс-спектрометрический течеискатель ZQJ предназначен для высокочувствительного поиска и количественной оценки утечек при использовании гелия как пробного газа. Принцип измерения основан на регистрации ионного тока, пропорционального концентрации ионов He, с селективным выделением пика m/z = 4 в магнитном анализаторе. Такая схема обеспечивает устойчивую воспроизводимость показаний, низкий уровень фоновых помех и прослеживаемость результатов на всех стадиях контроля герметичности изделий.

Нормативное соответствие и метрологическая прослеживаемость

Течеискатель соответствует положениям ГОСТ Р 50.05.01-2018 и ISO 20485 в части требований к масс-спектрометрическим методам, а также нормам ГОСТ 8.417-2002, определяющим единицу потока газа Па·м³/с. По условиям договора поставка может выполняться с включением прибора в Государственный реестр средств измерений и с проведением первичной поверки с регистрацией сведений в системе АРШИН, что обеспечивает юридическую значимость протоколов испытаний и корректную привязку к эталонным мерам потока.

Вакуумный тракт и насосное обеспечение

Высоковакуумная ступень течеискателя реализована на базе турбомолекулярного насоса Pfeiffer SplitFlow, допускающего запуск вакуумных испытаний при входном давлении до 2500 Па. Такое решение повышает устойчивость прибора к «массовым» утечкам на старте и снижает риск перегрузки анализатора. Форвакуумная часть выполнена на основе насоса ULVAC с магнитной муфтой и системой отсечки/обратного потока, что полностью исключает перенос масла в контролируемый объём и обеспечивает минимальный углеводородный фон.

Анализатор, датчики и защитные функции

Ионный источник оснащён иридиевыми катодами с типовым ресурсом 5–7 лет при штатных режимах. Узел защищён от перегрева при резких перепадах давления и автоматически ограничивает поток на анализатор. Давление в системе контролируется датчиком Пирани на форвакуумной ступени и ионизационным датчиком на высоковакуумном участке, что гарантирует корректную логику переключений режимов, работу дегазации и защиту внутренних элементов. Конструкция корпуса усилена, прибор комплектуется транспортировочным кофром, что обеспечивает безопасную эксплуатацию как в лаборатории, так и при выездных проверках.

Режимы измерений и диапазоны утечек

Прибор поддерживает вакуумные режимы «Нормальный» и «Массивная течь» с автоматическим либо ручным выбором точки ввода газа в насосный тракт. Диапазон измерений потока газа по вакуумному входу составляет 1×10⁻¹²…1×10⁻¹ Па·м³/с в нормальном режиме и 1×10⁻⁹…1×10⁻¹ Па·м³/с в режиме массивной течи. Для локализации утечек по поверхности предусмотрен щуповой режим с индикацией 5×10⁻⁹…1×10⁻² Па·м³/с. Относительная погрешность измерений в нормальном режиме равна ±(0,15 + Q_нпи/Q_изм)·100 %, а при работе в режиме массивной течи не превышает ±50 %.

Быстродействие и параметры откачки

Время готовности после включения не превышает 3 мин, время отклика до 63 % стационарного сигнала в вакуумном режиме составляет менее 2 с. Допустимое начальное давление для старта вакуумных испытаний — не менее 2500 Па. Быстрота откачки форвакуумной ступени — не менее 250 л/мин, что обеспечивает быстрое выведение объекта на рабочий диапазон измерений.

Эксплуатационные условия и интеграция в производство

Течеискатель рассчитан на работу при температуре +10…+35 °C, относительной влажности до 80 % без конденсации и атмосферном давлении 84…106,7 кПа. Питание — 220 В ± 22 В, 50 Гц ± 1 Гц. Габаритные размеры базового корпуса без тележки составляют 545×380×430 мм, при исполнении с тележкой и внешним насосом — 733×528×935 мм. Для подключения к системам автоматизации предусмотрены интерфейсы RS-232 (D-Sub 9) и дискретный I/O (D-Sub 37), реализованы архивирование результатов и онлайн-мониторинг потока He. Управление выполняется через сенсорную панель, допускающую вынос на рабочее место до 2 м и закрепление на магнитном кронштейне.

Безмасляная конфигурация и чистые технологические процессы

Безмасляное исполнение предназначено для процессов, критичных к углеводородной контаминации: производство электроники, вакуумная оптика, сборка и испытания систем сверхвысокого вакуума. Полное исключение масел в насосном тракте устраняет риск загрязнения поверхности изделия, повышает стабильность фона и сокращает время подготовки между сериями испытаний.

Методические рекомендации по применению

Выбор режима контроля определяется проектным допустимым потоком утечки и конструкцией изделия. В щуповом методе рекомендуется вести сканирование со скоростью 0,10–0,15 м/мин, выдерживая зазор до поверхности не более 5 мм. Перед началом серии испытаний выполняют обнуление фона и проверку чувствительности по эталонной течи; по завершении серии рекомендуется контрольный замер для фиксации возможного дрейфа. На неопределённость результата влияют фон He в помещении, температурная стабильность прибора и устойчивость давлений в тракте, поэтому эти параметры следует фиксировать в протоколе вместе с данными эталонной меры потока.

При вакуумном методе необходимо обеспечить низкий гелиевый фон помещения, исключить локальные продувки He вблизи воздухозабора и применять гелий чистотой не ниже 4.6–5.0. При выявлении крупных утечек целесообразно переходить в режим «Массивная течь», предотвращая перегрузку анализатора и загрязнение насосной системы. Оформление протоколов выполняют с привязкой к ГОСТ Р 50.05.01-2018 и внутренним методикам предприятия, с указанием условий испытаний, схемы подключения, критериев браковки и расчёта неопределённости.

Сервисная поддержка и поставка

Для пользователей доступно обучение по вакуумной технике и течеисканию с отработкой практических методик. Сервисное сопровождение, поставка ЗИП и расходных материалов обеспечиваются на территории РФ. Типовой срок изготовления и поставки составляет 1,5–2 месяца, далее выполняется гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Ключевые показатели

Минимальный достоверный поток (вакуум): ≤ 5×10⁻¹³ Па·м³/с. Минимальный индицируемый поток (щуповой метод): ≤ 5×10⁻¹⁰ Па·м³/с. Средняя наработка до отказа: ≥ 15 000 ч. Срок службы: около 12 лет. Реализованы функции автоматической прочистки и дегазации, защита от насыщения He, блокировки по давлению и по граничным режимам откачки.

Метрологические характеристики

Основные технические характеристики

Требования безопасности, хранение и транспортирование

Эксплуатация прибора не допускается в средах с выраженной запылённостью, масляным аэрозолем или химически агрессивными примесями. Присоединение и отсоединение вакуумных линий выполняют при закрытых вентилях и после выравнивания давления до атмосферного. Хранение осуществляется по группе условий 2 (ГОСТ 15150-69). Транспортирование допускается всеми видами закрытого транспорта при обязательной защите от ударных нагрузок, вибрации и атмосферных осадков.