Течеискатели масс-спектрометрические гелиевые МС-4

Назначение

Течеискатели масс-спектрометрические гелиевые МС-4 (далее по тексту -течеискатели) предназначены для измерений потоков гелия при проведении неразрушающего контроля герметичности.

Описание

Течеискатель представляет собой высокочувствительный магнитный масс-спектрометр, настроенный на регистрацию потока пробного газа (гелия). Натекание (утечка) определяется потоком гелия, проникающего в испытуемый объём при вакуумных испытаниях, или вытекающего из испытуемого объёма при избыточном давлении в нём.

Конструктивно течеискатель представляет собой автономный модуль в металлическом корпусе, который может быть установлен на транспортную тележку. В корпусе находятся масс-спектрометрический анализатор, настроенный на регистрацию ионов гелия в качестве пробного газа; вакуумная система в сборе, блок управления, высоковакуумный насос, терморезистивные измерители вакуума и гелиевая течь Гелит 1, предназначенная для настройки анализатора и контроля потоков, регистрируемых течеискателем. Форвакуумный насос (ФВН) может быть встроен в корпус течеискателя, либо установлен на нижней полке транспортной тележки. Значение измеряемого потока отображается на ЖК индикаторе контрольной панели течеискателя

Вакуумная система течеискателя соединяется с испытуемым объектом. Молекулы пробного газа, проникающие через места нарушения герметичности объекта, попадают в масс-спектрометрический анализатор и, далее, в камеру ионизации ионного источника. Ионы гелия ускоряются, фокусируются в скрещенных электрическом и магнитном полях и, после разделения, попадают на коллектор (мишень). При этом образуется ионный ток, пропорциональный количеству попадающего в течеискатель гелия, который является критерием степени негерметичности испытуемого объекта. Ионный ток поступает на электрометрический усилитель, далее преобразуется встроенным микроконтроллером и передается на блок управления течеискателя. Значение измеряемого потока отображается на ЖК индикаторе течеискателя.

В течеискателе предусмотрены режимы измерений по входу: «прямоток» и «противоток», переключения между которыми осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме. Также в течеискателе реализован режим поиска течей способом щупа и имеется режим байпасной откачки, предназначенный для применения течеискателя в качестве вакуумного поста.

Течеискатель может применяться для обнаружения мест нарушения герметичности различных систем и объектов, допускающих откачку внутренней полости или заполнение гелием, либо смесью газов, содержащих гелий.

Внешний вид течеискателя приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид течеискателя

Программное обеспечение

Течеискатели имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения потоков гелия при проведении неразрушающего контроля герметичности, обнаружения мест нарушения герметичности различных систем и объектов, допускающих откачку внутренней полости или заполнение гелием, либо смесью газов, содержащих гелий

Программное обеспечение течеискателя - «Течеискатель МС-4», служит для управления работой вакуумной системы и масс-спектрометрического анализатора течеискателя.

ПО выполняет следующие функции:

• управление работой вакуумной системой течеискателя (работой вакуумных насосов, клапанов);

• управление работой масс-спектрометрического анализатора (определение чувствительности, настройка на пик гелия);

• прием, обработка и отображение измерительной информации от масс-спектрометрического анализатора;

• формирование выходных сигналов;

• автоматическая диагностика состояний течеискателя.

Идентификационные данные встроенного программного обеспечения представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения

Уровень защиты ПО вакуумметров от преднамеренных или непреднамеренных изменений: средний в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Влияние встроенного ПО вакуумметров учтено при нормировании метрологических характеристик.

Технические характеристики

Диапазон показаний по входу течеискателя, Па-м3/с

Диапазон измерений по входу течеискателя, Па-м3/с

Диапазон показаний при работе способом щупа, Па-м3/с Пределы допускаемой относительной погрешности измерений по входу течеискателя, % от измеряемой величины

от 540’13 до 140’3 от 7^10-11 до 140’4

от 1-10’9 до 1

± (0,50 + Qнпи/Qизм)•100

где Qнпи - нижний предел измерений (Qнпи=7-10-1 Па■ м3/с), Qизм — значение измеренного потока, Па■ м3/с

Время установления выходного сигнала, мин, не более Скорость форвакуумной откачки, м3/ч, не менее Питание от сети переменного тока:

- напряжением, В

- частотой, Гц

Потребляемая мощность, В\А, не более

5

15

220±22

50

800

Габаритные размеры, (длинахширинахвысота), мм, не более

505x400x401

545x645x1100

85

60000

10

от 10 до 35 от 84 до 106,7 до 80

-с ФВН, установленным в корпусе течеискателя

- с ФВН, установленным на транспортной тележке Масса (с транспортной тележкой и ФВН), кг, не более Средняя наработка до метрологического отказа, ч Средний срок службы, лет

Условия эксплуатации:

Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С Атмосферное давление, кПа

Относительная влажность воздуха, %

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководств по эксплуатации и методом наклейки или иным методом на лицевую панель корпуса течеискателей.

Комплектность

Течеискатель МС-4                                                           1 шт.

Комплект запчастей и принадлежностей                                       1 компл.

Руководство по эксплуатации СКСП.171011.011-01 РЭ                           1 экз.

Формуляр СКСП. 26.00.00-03ФО                                              1 экз.

Методика поверки МП 231-0030-2015                                            1 экз.

Техническое описание турбомолекулярного насоса                              1 экз.

Техническое описание форвакуумного насоса                                    1 экз.

Паспорт меры потока (течи гелиевой) Гелит 1 ТДМКО.339.022 ПС               1 экз.

Поверка

осуществляется по МП 231-0030-2015 «Течеискатели масс-спектрометрические гелиевые МС-4. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 12.03.2015 г.

Основным средством поверки является государственный вторичный (рабочий) эталон единицы потока газа в вакууме ГВЭТ 49-2-2006, диапазон измерений от 10-12 до 1 Па^м3/с, СКО: в диапазоне от 10-12 до 10-9 Па^м3/с не более (0,1 - 0,015); в диапазоне свыше 10-9 до 1 Па^м3/с не более 0,015.

Сведения о методах измерений

Сведения о методе измерений приведены в документе СКСП.171011.011-01 РЭ «Течеискатель масс-спектрометрический гелиевый МС-4. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1 ГОСТ 28517-90 «Контроль неразрушающий. Масс-спектрометрический метод течеискания. Общие требования»

2 ГОСТ Р 53177-2008 «Вакуумная техника. Определение характеристик масс-спектрометрического метода контроля герметичности»

3 Технические условия ТУ 4215-008-61085855-13