Гелиевая течь «Гелит-1»

Гелиевая течь «Гелит-1» относится к мерам потока пробного газа и предназначена для применения в качестве эталонного источника гелия при контроле герметичности гелиевыми течеискателями. Устройство формирует стабильный и воспроизводимый малый поток, необходимый для поверки, калибровки и регулярного функционального контроля течеискательной аппаратуры в производственных и лабораторных условиях.

«Гелит-1» используется для подтверждения чувствительности и коэффициента преобразования течеискателей в диапазоне малых потоков, для проверки линейности канала измерения при вакуумном и напускном методах, а также для документального обоснования пригодности приборов к применению в технологических процессах контроля герметичности. Компактные габариты и простота включения позволяют применять течь как в лаборатории, так и непосредственно на участке испытаний.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно течь представляет собой герметичный корпус из нержавеющей стали с технологическим штуцером и проницаемым элементом в виде стеклянной колбы. Замкнутый объём заполнен гелием при заданном избыточном давлении. Принцип действия основан на молекулярной диффузии гелия через стенку проницаемого элемента; величина потока определяется материалом и толщиной стенки, площадью проницаемой поверхности и внутренним давлением газа. Такая схема обеспечивает долговременную стабильность потока при соблюдении нормированных условий.

Метрологические характеристики

Нормированный диапазон воспроизводимого потока при температуре (27 ± 0,5) °C составляет от 7×10⁻¹⁰ до 2×10⁻⁸ Па·м³/с. Температурная поправка к потоку лежит в пределах (2,5–3,5)×10⁻² 1/°C. Предел допускаемой относительной погрешности ±15 %. Нормальные условия, при которых декларируются характеристики, включают температуру 26,5–27,5 °C, относительную влажность не более 80 % и атмосферное давление 86–106 кПа.

Габариты, ресурсы и условия эксплуатации

Диаметр корпуса не более 43 мм, длина около 212 мм, масса порядка 0,25 кг. Допускается эксплуатация при температуре окружающей среды от +10 до +40 °C при относительной влажности до 80 % и атмосферном давлении 86–106 кПа. Средняя наработка на отказ составляет 15 000 ч, средний срок службы — 10 лет при соблюдении регламента хранения и эксплуатации.

Поверка и подтверждение соответствия

Поверка проводится по утверждённой методике и включает внешний осмотр, опробование, измерение значения воспроизводимого потока и его относительной погрешности. Для первичной поверки дополнительно определяется температурная поправка. Измерения выполняются после термостабилизации течи в нормируемых условиях с использованием эталонной масс-спектрометрической потокомерной установки и учётом фонового сигнала. Критерием годности является попадание измеренного потока в установленный диапазон при погрешности не более ±15 %. По результатам поверки оформляется свидетельство и наносится знак поверки в установленном порядке.

Эксплуатационные аспекты и порядок применения

«Гелит-1» не требует программного обеспечения и совместима с большинством течеискателей и вакуумных постов. Типовой порядок применения предусматривает подключение течи к входной магистрали течеискателя, установку теплового равновесия, формирование нулевого фона и последовательное сравнение сигнала на эталонной и поверяемой течах либо на объекте контроля. Стабильность потока при нормированных условиях позволяет воспроизводимо документировать чувствительность и корректность настройки приборов.

Переходник «Гелит-25» для гелиевой течи

Переходник «Гелит-25» обеспечивает герметичное подключение гелиевой течи «Гелит» к течеискателю через стандартный вакуумный интерфейс KF-25. Конструкция рассчитана на применение со штатной арматурой серии KF и обеспечивает плотное и повторяемое соединение без лишних переходов, что снижает фон и повышает воспроизводимость измерений. Геометрия адаптера учитывает минимизацию собственной ёмкости и правильную ориентацию течи в тракте течеискателя.

Монтаж выполняется с использованием стандартного хомута и уплотнительного кольца KF-25. Переходник совместим с большинством течеискателей, оснащённых входом KF-25, и упрощает оперативные поверочные операции на месте эксплуатации.

Вакуумный отсечной клапан для управления потоком течи

Для корректной эксплуатации и безопасного хранения рекомендуется устанавливать на линию подключения вакуумный отсечной клапан. Клапан обеспечивает открытие и закрытие течи без разгерметизации тракта, позволяет оперативно формировать «нулевой» фон течеискателя, защищает проницаемый элемент от влаги и предотвращает попадание избыточного гелия в анализатор при переключениях. На этапе прогрева и термостабилизации течь удерживается в закрытом положении, после чего плавно открывается до установления стабильного сигнала, что повышает точность и повторяемость результатов и продлевает ресурс течеискателя.

Наличие и поставка

Гелиевая течь «Гелит-1», переходник «Гелит-25» и вакуумный отсечной клапан доступны к поставке из наличия и могут быть заказаны одновременно в составе единого комплекта. По запросу предоставляются паспортные данные, рекомендации по установке и схема подключения к вашему течеискателю.

Поверка меры потока «Гелит-1»: порядок, расчёты и критерии годности

Общие положения

Поверка мер потока «Гелит-1» выполняется в аккредитованной лаборатории обученным персоналом, допущенным к работам и ознакомленным с эксплуатационной документацией на эталонную установку и поверяемые средства. Методика распространяется на первичную и периодическую поверку и не допускает поверку отдельных узлов вне состава средства измерений.

Условия проведения

Работы выполняются при температуре окружающего воздуха от 15 до 25 °C, относительной влажности не выше 80 % и атмосферном давлении 86–106 кПа. Перед измерениями течь термостабилизируют при 26,5–27,5 °C, течеискатель прогревают до устойчивого фонового сигнала, помещение проветривают для снижения общего содержания гелия.

Эталонная база и подготовка

Для измерений используют масс-спектрометрическую потокомерную установку с высоковакуумной откачкой анализатора, эталонную течь с действующим свидетельством, поверенные средства контроля температуры и давления, а также вакуумный отсечной клапан и переходник интерфейса KF для минимизации паразитной ёмкости и формирования «нуля». На этапе подготовки подтверждают действительность свидетельств, проверяют герметичность вакуумного тракта и исправность регистрирующей аппаратуры.

Внешний осмотр и опробование

Внешним осмотром проверяют читаемость и соответствие маркировки, отсутствие механических повреждений, следов разгерметизации и коррозии, а также комплектность и соответствие исполнения технической документации. Опробование проводят согласно инструкциям на установку и течеискатель, добиваясь стабильного фонового сигнала при закрытом отсечном клапане и отсутствии подсосов.

Метод измерений

Определение потока выполняют методом сравнения в динамическом режиме. Последовательно регистрируют фоновый сигнал течеискателя и суммарный сигнал «фон + поток» для эталонной течи, затем аналогичные значения для поверяемой течи «Гелит-1». Для каждой течи выполняют не менее трёх серий с выдержкой одинаковых интервалов времени для стабилизации показаний.

Из разности «суммарный сигнал – фон» формируют безразмерное отношение L как отношение отклика на поверяемую течь к отклику на эталонную. Воспроизводимый поток поверяемой течи рассчитывают по формуле Q = Q_ref·L, где Q_ref — поток эталонной течи по её свидетельству. По трём сериям вычисляют среднее значение L и относительное среднеквадратическое отклонение; для оценки относительной погрешности δ(L) применяют коэффициент Стьюдента-Фишера t = 1,89 при доверительной вероятности 0,8 и числе серий n = 3. Итоговую относительную погрешность результата δ(Q) получают корневым суммированием δ(L) и паспортной δ(Q_ref).

Нормированные характеристики и критерии годности

Критерий годности заключается в попадании Q в диапазон 7×10⁻¹⁰ – 2×10⁻⁸ Па·м³/с при 27 °C и обеспечении предела допускаемой относительной погрешности результата не хуже ±15 %.

Определение температурной поправки (для первичной поверки)

Температурную поправку определяют по двум точкам, отличающимся не менее чем на 3 °C, после термостабилизации течи на каждой температуре. Относительный температурный коэффициент α рассчитывают как α ≈ [(Q₂ − Q₁)/(T₂ − T₁)] / Q_27°C. Допустимый диапазон α составляет 2,5×10⁻² – 3,5×10⁻² 1/°C; полученное значение используют для приведения потока к нормируемой температуре 27 °C.

Оформление результатов

Результаты поверки оформляют протоколом с указанием условий, применённых средств, полученных Q и δ(Q) и принятого решения о годности. При положительном результате выдают свидетельство о поверке и наносят знак поверки в установленном порядке с указанием даты следующей поверки. При отрицательном результате оформляют извещение о непригодности с перечислением причин; применение средства измерений не допускается до устранения несоответствий и повторной поверки.

Рекомендации по воспроизводимости и хранению

Для повышения воспроизводимости соблюдают постоянную схему подключения с использованием переходника соответствующего стандарта KF и отсечного клапана, работают по последовательности «фон при закрытом клапане — плавное открытие — установление стационарного сигнала — фиксация — закрытие», избегают работы при повышенном гелиевом фоне. Хранение осуществляют при закрытом клапане, в сухих условиях, без конденсации влаги и резких перепадов температуры; постоянное удержание течи открытой на воздух не допускается во избежание дестабилизации проницаемого элемента.