氢气检漏法

氢气检漏法
1、氢气检漏法的基本原理
氢气检漏法是一种用5%的氢气和95%的氮气的混合
气作为示踪气体进行检漏，称作氢氮混合气检漏法，或氢气检漏法。

5%氢气与95%氮气的混合气体是不可燃的（ISO10156国际标准），无毒性和腐蚀性，也不会对设备和环境产生不利影响。

氢气作为检漏使用的示踪元素，有着很多独一无二的优点。

氢的分子量与氦气相近,是所有化学元素中,分子量最小、最轻的元素，有很好的扩散性，逃逸性很强，吸附及粘滞性很低。

由于氢分子移动速度要高于其他分子，因此使用安全的低浓度氢气作为示踪气体，可以有着更快的响应速度和更好的检漏精度。

基本工作原理是使用新开发的氢气传感器，其采用的是催化反应和热电转换功能相结合的工作原理，将元件本身产生的电压转换成信号，不仅提高了可检测浓度范围，还不易受到外界温度的影响。

新开发的热电式氢气传感器由热电转换膜及其表面上部分形成的铂触媒膜组成，氢与触媒的发热反应引起的局部温差，利用热电转换膜转换为电压信号。

只要使用高性能的热电材料就可得到足以完成检测任务的信号。

氢气检漏法只对其示漏气体氢气有响应信号，而对其他气体没有响应，属于唯一性检漏性检漏方法。

一旦出现信号响应，说明有氢气通过漏孔进入被检件中，从而指示漏孔的位置与大小。

2、氢气检漏法主要设备
（1）、检漏仪:日本扶桑的FER-H2DV和FER- H2DC检漏仪器内部结构坚实、可靠，无需进行保养、维护，因此特别适用在制冷行业及其他工业制造环境中。

此产品已经在中国三花集团、LG、三星、泰国东芝冰箱等客户中适用，相信它将在制冷行业中有很大的作为。

图1：日本扶桑氢气检漏仪的气体流路图
图1显示：被取样的气体通过探头时，经过灰尘过滤器和活性炭过滤器过滤，经由主机内部被设置了的电磁阀门，与气体传
感器接触。

流量经过传感器后部的流通量传感器进行数字处理后，在液晶显示器上表示出来。

同时，流量的控制用主机后面的针形电子管进行控制。

同时，氢气传感器的流路根据电磁阀门将取样气体分为气体取样调查用和室内空气取样调查用两种，没被使用的气体传感器经从空气取样调查口发送空气，而使用中的气体传感器则保持同一状态。

（2）、示踪气体充注器：示踪气体充注器操作简便，只需一个按键，就可以完成对检测管道的充气和排气过程。

图2：氢气检漏法工艺图
备注： 1－检漏仪；2－示踪气体充注器；3－辅助阀；4－被检件；5－氢氮混合气瓶；6－阀门
氢气检漏仪可以和示踪气体注入器以及其他很多实用的附件相连接，并可以在各种恶劣的工业环境中正常使用。

此仪器小巧坚固，操作简单，打开电源预热后即可使用。

如果需要改变原先的设置，则可以通过液晶面板上的显示菜单来进行更改操作。

由于氢气的逃逸速度非常快，这样在环境中氢气浓度非常小并在此背景浓度下将不影响检漏的进行。

因此使用氢氮混合气检漏法不需要很高要求的本底环境，无需象氦气检漏一样设置专用的检漏室。

这种检漏法将在真空，制冷等其他行业的检漏技术中使用范围广，性能好，灵敏度高。

二、氢气检漏法与氦气检漏法的对比
制冷、空调行业检漏技术的现状：在产品部件生产过程中,目前常使用氦检漏技术来查找微小的泄漏，而保压测试和水浴法常被用来检测较大的泄漏。

产品装配完成并充入制冷剂之后,可能在出厂前还会使用卤素检漏仪对整个产品再进行一次检漏。

由于保压测试和水浴法最高只能检出10-3mbar·l/s左右的泄漏,因此长期以来,氦检漏技术是制冷、空调行业中唯一的检小漏的手段,吸枪式氦检漏技术一般可以检出10-7mbar·l/s左右的泄漏。

但是，以氦气作为示漏气体，也有一些不足之处，例如，橡胶、塑料等有机材料常常会吸
收氦气，然后还会在吸收后慢慢地释放出来；所有的氦气检漏仪器机构的离子收集板，对氦气都会产生产生记忆效应，即氦离子打到离子收集板上，并储存一定时间，然后再慢慢释放出来，从而造成本底的噪音等问题。

表1：氢气检漏仪与吸嘴式氦质谱检漏仪
无论是在漏点定位还是在泄漏测试应用，这种检漏方法已经在各个行业领域内得到了广泛使用。

与氦气相比，使用低密度的安全氢气作为检漏用的示踪气体具有很多优势。

其价格非常低廉，很容易在各个气体供应商处购得。

我们的氢氮混合气检漏技术可以检出低至5*10-7mbar/s的泄漏，相当于0.1g/y。

其气体使用成本仅是氦气的1/10到1/20，同时氦气检漏法要增加一些辅助设备，如氦气回收系统等。

三、氢气检漏法在制冷、空调的应用和展望
今天，在世界各地许多制冷、空调客户正在使用各种不同型号的氢气检漏仪。

基于其在处理环境中背景氢气浓度方面所拥有的独特技术，氢气检漏仪具有非常可靠的敏感度和测量指示。

更广泛的应用您不必再局限水泡法、压降法、氦质谱法等几种传统检漏方式，客户可以根据自己的需求和预算来选择检漏方式。

氢气检漏仪可以为您带来传统检漏无法满足的更灵活的检漏解决方案。

例如：客户可以先使用压降法检查是否存在泄漏，之后再使用氢气检漏仪查找出泄漏位置。

客户也可以直接使用氢气检漏仪进行高灵敏的检漏以避免温度变化带来的对压降法检漏的影响。

现代的检漏方法如果被测工件不适合与水接触，或者检测环境中存在温度的影响，或者被测工件是弹性体而导致无法使用水泡法和压降法检测时，采用氢气检漏法是一种性价比较高的选择。

在各种检漏应用场合中，氢气检漏法的出现为您带来了更大的性能和效率的改善提高机会。

氢氮混和气检漏法已在国内外广泛应用于制冷、空调、汽车零部件、发动机、变速箱、减速机、阀门、药品包装、飞机油箱油路及其他密封件或管路检漏。

氢气检漏法检测灵敏度高，节约成本，操作简便，将是以后检漏技术的发展趋势。