一、基本原理與核心優(yōu)勢

真空氦檢設備是高精密密封檢測的 "黃金標準"，利用氦氣分子極小 (分子量 4)、化學性質穩(wěn)定、在大氣中含量極低 (5ppm) 的特性，通過氦質譜儀對氦離子 (m/z=4) 的特異性識別，實現(xiàn)對微小泄漏的精準檢測與定位。

·核心工作原理：

被檢工件置于真空箱內抽至≤10Pa，形成內外壓差

向工件充入 0.01~0.03MPa 高純氦氣 (99.999%)，若存在微小漏孔 (≥1nm)，氦氣分子通過漏孔逸出

·氦質譜儀捕捉并量化逸出氦氣，檢測靈敏度達 10??~10?13 Pa?m3/s，可發(fā)現(xiàn)年泄漏量低至 0.1g 的微漏系統(tǒng)自動記錄泄漏率并定位漏點，實現(xiàn)無損、定量、精準檢測

二、系統(tǒng)組成與核心技術

1. 核心系統(tǒng)架構

2. 行業(yè)專用檢測方法對比

真空箱法（最常用）：

工件置于真空箱內，同時抽真空和充氦

適用：中小型精密部件，如衛(wèi)星單機、芯片封裝、航空發(fā)動機葉片

優(yōu)勢：全表面檢測，精度高，可定量 (泄漏率 < 10?1? Pa?m3/s)

噴氦法（定位漏點）：

工件內部充氦，外部用噴槍掃描可疑區(qū)域

適用：大型設備、管道連接點、飛機燃油系統(tǒng)焊縫

標準：掃描速率≤25mm/s，探頭距被測表面 3-5mm (GB/T 11605-2022)

吸槍法（累積檢測）：

工件充氦后，用吸槍掃描表面收集逸出氦氣

適用：大型容器 (導彈彈體)、航天器艙體、半導體真空腔體

特點：定位精度高 (可達 0.1mm)，檢測誤差 <±15%

三、航天領域應用詳解

1. 航天器密封系統(tǒng)檢測

衛(wèi)星推進劑儲箱：

檢測要求：泄漏率≤10?1? Pa?m3/s，確保燃料長期在軌不泄漏

檢測方法：真空箱法 + 吸槍法組合，先整體檢測再局部定位

關鍵技術：采用累積式檢測，將微小泄漏累積后測量，提高檢出率

載人飛船艙體：

檢測標準：IP67 級密封，確保太空環(huán)境與生命支持系統(tǒng)安全

技術特點：

艙門、觀察窗等關鍵部位采用氦罩法 + 噴氦法雙重驗證

整艙檢測使用大型真空檢漏設備，可容納完整航天器 (511 所技術)

采用無油真空系統(tǒng)，避免污染宇航服和精密儀器

2. 火箭發(fā)動機系統(tǒng)檢測

液氫 / 液氧燃料管路：

檢測難點：超低溫 (-253℃) 環(huán)境下的密封可靠性驗證

解決方案：

常溫氦檢→低溫環(huán)境模擬→再次氦檢的 "三步法"

使用抗低溫探頭和特殊密封材料，確保極端溫度下檢測精度

焊縫檢測靈敏度達 10?11 Pa?m3/s，防止燃料泄漏引發(fā)爆炸

發(fā)動機渦輪泵密封：

檢測方法：背壓法 + 真空箱法組合

技術參數(shù)：

充氣壓強：0.02~0.03MPa (絕對壓力)

泄漏判定：≤5×10?1? Pa?m3/s，確保高壓 (10MPa 以上) 下無泄漏

四、航空領域應用詳解

1. 飛機燃油系統(tǒng)檢測

機翼油箱 / 中央油箱：

檢測要求：滿足 MIL-STD-750E 三級泄漏標準，防止燃油泄漏引發(fā)火災

檢測方案：

正壓充氦 (0.03~0.05MPa)→噴氦掃描焊縫和密封件→累積檢測總漏率

采用專用夾具固定，確保檢測過程中油箱不變形

泄漏閾值：≤10?? Pa?m3/s (相當于每年泄漏 < 1L 燃油)

發(fā)動機燃油管路：

檢測特點：

耐高溫 (200℃以上)、耐振動環(huán)境下的密封驗證

使用便攜式氦質譜儀 (如 Sunaero Helitest)，適應飛機現(xiàn)場檢測

采用 "先整體后局部" 策略，先檢測系統(tǒng)密封性，再定位漏點

2. 航空發(fā)動機關鍵部件檢測

渦輪葉片冷卻通道：

檢測難點：微小冷卻孔 (直徑 0.1~1mm) 的堵塞與泄漏雙重檢測

創(chuàng)新方法：

葉片內部充氦，外部用吸槍掃描，檢測冷卻孔密封性

同時監(jiān)測氣體流量，驗證通道暢通性

泄漏標準：≤10?? Pa?m3/s，確保高溫環(huán)境下冷卻效果

APU (輔助動力單元) 密封：

檢測技術：

使用氦罩法覆蓋整個 APU 殼體

充入 6% 低濃度氦氣，既保證檢測靈敏度又降低成本

泄漏判定：≤5×10?? Pa?m3/s，防止高溫燃氣泄漏