Промышленный течеискатель Безмасляная откачка Вакуумный метод и щуп

ZQJ LeakLab 3300: гелиевый течеискатель для промышленного контроля герметичности

Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель ZQJ LeakLab 3300 разработан для поиска, локализации и количественной оценки течей в промышленном оборудовании, вакуумных системах и герметичных изделиях. Прибор сочетает высокочувствительный анализатор гелия, производительную откачную систему, встроенную меру потока, сенсорное управление и средства интеграции в автоматизированные испытательные стенды.

Конструкция в виде единого мобильного блока упрощает перемещение течеискателя между производственными участками. Оператор получает готовую систему, в которой высоковакуумный насос, форвакуумная ступень, масс-спектрометрическая ячейка, блок электроники и панель управления размещены на общей тележке.

Лаборатория контроля герметичности ЛИКЛАБ выполняет поставку ZQJ LeakLab 3300, подбор конфигурации, пусконаладочные работы, обучение специалистов, изготовление оснастки и последующее техническое обслуживание.

Особый интерес представляет конфигурация с компактным безмасляным винтовым насосом CBVAC производительностью до 16 м³/ч. Такое исполнение ускоряет вакуумирование изделий, снижает риск масляного загрязнения и позволяет применять течеискатель при диагностике вакуумных камер, теплообменников, трубопроводной арматуры, криогенного оборудования и сложных промышленных установок.

В статье подробно рассмотрены технические характеристики ZQJ LeakLab 3300, диапазоны измерений, режимы работы, функции калибровки, автоматизации и регистрации результатов, а также процесс подготовки прибора к внесению в государственный реестр средств измерений. Лаборатория ЛИКЛАБ выполняет поставку, пусконаладку, обучение персонала, техническое обслуживание и метрологическое сопровождение данных течеискателей.

Назначение прибора

ZQJ LeakLab 3300 предназначен для обнаружения гелия, проникающего через сквозные дефекты контролируемого изделия. Масс-спектрометрический анализатор выделяет газ с массовым числом, соответствующим гелию, и преобразует его концентрацию в значение потока течи.

Метод позволяет регистрировать дефекты, которые невозможно надежно выявить по падению давления, появлению пузырей или изменению показаний обычного газоанализатора. Высокая чувствительность особенно важна при контроле вакуумных установок, криогенного оборудования и ответственных сварных соединений.

Вакуумная техника

Поиск подсосов в камерах, насосных системах, вакуумных клапанах, фланцах, электрических вводах и смотровых окнах.

Криогенное оборудование

Контроль герметичности резервуаров, трубопроводов, сосудов и межстенного пространства с вакуумной изоляцией.

Теплообменное оборудование

Выявление межконтурных течей трубок, трубных досок, распределительных камер и сварных соединений.

Трубопроводная арматура

Контроль корпусов, затворов, сильфонных узлов, седел и соединений под внутренним давлением.

Герметичные корпуса

Проверка приборных, электротехнических и специальных изделий после сварки, пайки или окончательной сборки.

Серийное производство

Работа в составе автоматизированных стендов с записью результата и сравнением с заданным порогом браковки.

Конструктивная концепция ZQJ LeakLab 3300

В новом поколении течеискателя основные узлы объединены в одном корпусе. Такое решение сокращает количество внешних соединений, уменьшает длину вакуумных линий и упрощает подготовку прибора к работе.

Передвижная тележка позволяет использовать один течеискатель на нескольких участках предприятия. Прибор можно перемещать к крупным вакуумным камерам, стендам арматуры, теплообменникам и другим объектам, которые невозможно доставить в стационарную лабораторию.

Единое исполнение особенно удобно для выездного контроля и обслуживания оборудования. Специалист получает готовый рабочий комплекс без необходимости отдельно размещать форвакуумный насос, течеискатель и соединительные коммуникации.

Режимы проведения испытаний

Режим работы	Схема испытания	Основное применение	Особенности
Вакуумный метод	Внутренняя полость изделия вакуумируется течеискателем. Наружные поверхности последовательно обдуваются гелием.	Вакуумные камеры, сильфоны, сварные соединения, корпуса и фланцы.	Обеспечивает наибольшую чувствительность и точную локализацию дефекта.
Метод щупа	Изделие заполняется гелием или гелийсодержащей смесью. Наружная поверхность проверяется щупом.	Сосуды под давлением, теплообменники, трубопроводы и арматура.	Позволяет искать места выхода пробного газа во внешнюю среду.
Метод обратного тока	Течеискатель применяется как анализатор в составе внешней испытательной системы.	Крупные объекты и автоматизированные стенды с отдельной системой откачки.	Является опциональным режимом. Изделия должны быть заранее заполнены гелием.

Диапазоны измерений

Прибор охватывает широкий диапазон потоков течи. Он может использоваться как для поиска очень малых дефектов, так и для диагностики относительно крупных нарушений герметичности.

Параметр	Вакуумный режим	Режим щупа
Минимальная измеряемая течь	5 × 10^-13 Па·м³/с	5 × 10^-9 Па·м³/с
Максимальная измеряемая течь	1 × 10^-2 Па·м³/с	1 × 10^-2 Па·м³/с
Направление движения гелия	Из зоны обдува внутрь вакуумируемого изделия	Из внутренней полости изделия во внешнюю среду
Типовая задача	Высокочувствительное измерение и локализация течи	Поиск выхода гелия из изделия под давлением

Единицы отображения результата

ZQJ LeakLab 3300 поддерживает единицы измерения, применяемые в российских и зарубежных методиках контроля герметичности.

Наименование	Обозначение	Комментарий
Паскаль-кубический метр в секунду	Па·м³/с	Единица потока газа в системе СИ
Миллибар-литр в секунду	мбар·л/с	Распространенная единица в вакуумной технике
Торр-литр в секунду	Торр·л/с	Применяется в международной документации
Атмосфера-кубический сантиметр в секунду	атм·см³/с	Удобна для испытаний изделий под давлением
Стандартный кубический сантиметр в минуту	ст.см³/мин	Применяется для более крупных газовых потоков
Стандартный кубический сантиметр в секунду	ст.см³/с	Используется в газовых испытательных системах
Милиторр-литр в секунду	мТорр·л/с	Дополнительная единица для специальных методик

Высоковакуумная система

В составе течеискателя используется турбомолекулярный насос, обеспечивающий высоковакуумные условия для работы масс-спектрометрической ячейки. Быстрота откачки по гелию составляет 53 л/с, а по азоту 60 л/с.

На входном фланце течеискателя быстрота откачки по гелию достигает 2,6 л/с. Этот параметр влияет на время поступления пробного газа от изделия к анализатору и на скорость восстановления фонового уровня после обдува.

Элемент	Техническая характеристика	Функция в составе прибора
Турбомолекулярный насос	53 л/с по гелию	Обеспечивает откачку масс-спектрометрического анализатора
Турбомолекулярный насос	60 л/с по азоту	Поддерживает рабочее давление высоковакуумной части
Входной фланец	2,6 л/с по гелию	Определяет скорость поступления и удаления пробного газа
Форвакуумная ступень	4 л/с, или 14,4 м³/ч	Выполняет предварительное вакуумирование изделия
Специальная конфигурация CBVAC	До 16 м³/ч при 50 Гц	Ускоряет откачку и обеспечивает безмасляную работу

Конфигурация с сухим винтовым насосом CBVAC

Одним из наиболее практичных исполнений ZQJ LeakLab 3300 является версия с компактным безмасляным винтовым насосом CBVAC. Такая форвакуумная ступень не использует вакуумное масло в рабочей камере.

Газ перемещается за счет синхронного вращения винтовых роторов. Отсутствие масла уменьшает вероятность попадания углеводородных паров в контролируемое изделие и в высоковакуумную часть течеискателя.

Преимущества винтовой форвакуумной ступени

отсутствие масла в рабочей камере;
снижение риска загрязнения проверяемого изделия;
быстрота откачки до 16 м³/ч при 50 Гц;
ускоренное предварительное вакуумирование;
сокращение времени испытательного цикла;
пригодность для регулярной промышленной эксплуатации;
снижение объема операций, связанных с заменой вакуумного масла.

Винтовой насос не должен откачивать жидкую воду, свободный конденсат, абразивные частицы и агрессивные среды без соответствующей защиты. При работе с загрязненными изделиями необходимо применять фильтры, ловушки и промежуточные емкости.

Почему производительность форвакуумного насоса имеет значение

Перед переходом течеискателя в высокочувствительный режим внутренний объем изделия необходимо откачать до допустимого давления. При работе с крупными камерами или протяженными трубопроводами именно форвакуумный насос определяет продолжительность начальной стадии испытания.

Производительная откачная ступень уменьшает время ожидания и снижает нагрузку на высоковакуумный тракт. Это особенно заметно при серийных испытаниях, когда в течение смены проверяется большое количество изделий.

Масс-спектрометрическая ячейка с двумя катодами

В анализаторе ZQJ LeakLab 3300 предусмотрены основной и резервный катоды. При снижении эмиссии или отказе рабочего катода оператор может выполнить переключение на второй элемент.

Такая конструкция уменьшает риск продолжительного простоя прибора. Испытания можно завершить на резервном катоде, а техническое обслуживание запланировать на удобное для предприятия время.

Применяются иридиевые катоды с покрытием из оксида иттрия Ir/Y₂O₃. Данное исполнение рассчитано на продолжительную эксплуатацию и обладает увеличенным ресурсом по сравнению с обычными вольфрамовыми катодами.

Резервный катод не увеличивает чувствительность течеискателя. Его основное назначение состоит в повышении эксплуатационной готовности прибора и сокращении времени простоя при отказе основного катода.

Калибровка и проверка чувствительности

Встроенная калиброванная гелиевая течь используется для автоматической настройки коэффициента преобразования сигнала. Прибор регистрирует известный поток гелия и корректирует измерительную характеристику.

Для учета влияния температуры предусмотрена температурная компенсация встроенной течи. Это повышает стабильность результата при изменении условий в производственном помещении.

Дополнительно течеискатель может калиброваться по внешней эталонной или поверенной гелиевой течи. Внешняя мера потока применяется перед ответственными испытаниями, после обслуживания и при периодической проверке работоспособности.

Вид проверки	Назначение	Когда выполняется
Автокалибровка по встроенной течи	Настройка чувствительности прибора	Перед началом работы и в соответствии с внутренним регламентом
Проверка по внешней течи	Подтверждение чувствительности всей испытательной схемы	Перед ответственными испытаниями и после изменения оснастки
Проверка времени отклика	Определение задержки между подачей гелия и регистрацией сигнала	При работе с большими объемами и длинными линиями
Контроль фонового сигнала	Подтверждение готовности прибора к поиску малых течей	Перед каждым циклом испытаний

Работа с остаточным фоном гелия

После обнаружения крупной течи гелий может оставаться во внутренних объемах оснастки, трубопроводах и вакуумной системе прибора. Это приводит к повышенному фону и затрудняет последующий поиск малых дефектов.

ZQJ LeakLab 3300 оснащен функцией очистки от остаточного гелия. Система ускоряет удаление пробного газа и помогает восстановить рабочий уровень фона.

Для предотвращения насыщения помещения гелием оператор должен использовать минимальный достаточный расход. При вакуумном способе обдув выполняют локально, начиная с наиболее удаленных от входа участков.

Автоматическая коррекция сигнала

При проверке крупной камеры течеискатель может работать параллельно с дополнительной насосной системой заказчика. В такой схеме часть гелия удаляется внешним насосом и не попадает в анализатор.

Функция автоматической коррекции используется для учета распределения газового потока между течеискателем и вспомогательной откачной системой. Для корректной количественной оценки необходимо знать параметры схемы и коэффициент разделения потока.

Сенсорное управление

Цветная графическая панель предоставляет оператору доступ к текущему значению течи, графику сигнала, настройкам диапазона, порогам сигнализации и функциям калибровки.

Основные возможности панели управления

отображение текущего потока течи;
вывод графика изменения сигнала;
переключение единиц измерения;
выбор вакуумного режима или режима щупа;
настройка порога годности;
управление звуковой сигнализацией;
автоматическая калибровка;
активация функции «Ноль»;
контроль состояния катодов;
просмотр сообщений и аварий;
запись результатов испытаний;
настройка режимов прямого и обратного потока.

Сохранение результатов испытаний

Течеискатель оснащен разъемом для карты памяти TF, совместимой с форматом microSD. Это позволяет записывать результаты испытаний и переносить данные для последующего анализа.

Регистрация результатов особенно важна при серийном контроле, выполнении работ по утвержденной программе и необходимости подтверждения фактических значений течи по каждому изделию.

Интерфейсы для подключения к стенду

Интерфейс	Тип разъема	Применение
Дискретный ввод-вывод	DB37-M	Передача сигналов готовности, результата, аварии и внешних команд
RS485	DB9-F	Связь с ПЛК и промышленной системой управления
RS232	DB9-F	Сервисная связь и подключение внешнего оборудования
Карта памяти	TF, microSD	Сохранение и перенос данных испытаний

Применение в автоматизированных испытательных комплексах

ZQJ LeakLab 3300 может работать как самостоятельный измерительный прибор или как часть автоматизированной установки контроля герметичности. Внешний контроллер может управлять клапанами, насосами, подачей гелия и последовательностью испытательного цикла.

Загрузка изделия.
Оператор устанавливает объект контроля в присоединительную оснастку.
Герметизация.
Пневматические или механические зажимы закрывают испытательный объем.
Предварительная откачка.
Форвакуумный насос снижает давление до уровня начала измерения.
Проверка фонового сигнала.
Автоматика подтверждает готовность течеискателя к испытанию.
Подача пробного газа.
Гелий подается внутрь изделия или на его наружную поверхность.
Измерение.
Течеискатель регистрирует устойчивый сигнал и определяет поток течи.
Оценка результата.
Измеренное значение сравнивается с установленным порогом браковки.
Сохранение данных.
Результат записывается в память или передается в информационную систему предприятия.

Время подготовки к испытаниям

Время холодного запуска ZQJ LeakLab 3300 составляет менее трех минут при нормальном состоянии насосной системы. За этот период запускаются форвакуумный и турбомолекулярный насосы, стабилизируется масс-спектрометрическая ячейка и проверяются основные параметры.

Быстрая подготовка позволяет эффективно использовать прибор при межоперационном контроле, серийном производстве и выездной диагностике.

Защита от массивного поступления воздуха

В процессе испытаний возможно случайное открытие изделия или нарушение герметичности оснастки. Быстрое поступление воздуха способно создать высокую нагрузку на турбомолекулярный насос и анализатор.

В ZQJ LeakLab 3300 предусмотрена система защиты от массивных прорывов воздуха. Автоматика переводит вакуумный тракт в безопасное состояние и ограничивает воздействие на чувствительные узлы.

Система защиты не заменяет правильный порядок работы. Перед разгерметизацией изделия оператор должен закрыть измерительный клапан и убедиться, что прибор перешел в безопасный режим.

Сводные технические характеристики

Параметр	Значение
Наименование	Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель ZQJ LeakLab 3300
Исполнение	Мобильный комплекс в едином корпусе на тележке
Режимы работы	Вакуумный метод, метод щупа, обратный ток как опция
Минимальная течь в вакуумном режиме	5 × 10^-13 Па·м³/с
Максимальная течь в вакуумном режиме	1 × 10^-2 Па·м³/с
Минимальная течь в режиме щупа	5 × 10^-9 Па·м³/с
Максимальная течь в режиме щупа	1 × 10^-2 Па·м³/с
Быстрота турбомолекулярного насоса по гелию	53 л/с
Быстрота турбомолекулярного насоса по азоту	60 л/с
Быстрота откачки по гелию на входе	2,6 л/с
Базовая форвакуумная ступень	4 л/с, или 14,4 м³/ч
Безмасляная конфигурация CBVAC	До 16 м³/ч при 50 Гц
Катоды	Два иридиевых катода с покрытием Ir/Y₂O₃
Встроенная гелиевая течь	Предусмотрена
Температурная компенсация	Предусмотрена для встроенной течи
Калибровка по внешней течи	Поддерживается
Функция автоматической коррекции	Предусмотрена для схем с параллельной откачкой
Очистка от остаточного гелия	Предусмотрена
Функция «Ноль»	Предусмотрена
Звуковая сигнализация	Предусмотрена
Карта памяти	TF, microSD
Интерфейсы	I/O DB37-M, RS485 DB9-F, RS232 DB9-F
Время холодного запуска	Менее 3 минут
Единицы измерения	Па·м³/с, мбар·л/с, Торр·л/с, атм·см³/с, ст.см³/мин, ст.см³/с, мТорр·л/с

Подготовка к внесению в реестр средств измерений

Для ZQJ LeakLab 3300 проводится работа по подготовке к утверждению типа средства измерений и последующему внесению сведений в государственный реестр средств измерений Российской Федерации.

В рамках данной процедуры формируется комплект технической и метрологической документации, проводятся испытания в целях утверждения типа, устанавливаются нормируемые метрологические характеристики и разрабатывается методика поверки.

После завершения процедуры утверждения типа и проведения поверки конкретного экземпляра прибор сможет применяться в сферах, где требуется использование поверенных средств измерений.

Право применения течеискателя в конкретной регулируемой области определяется завершением процедуры утверждения типа, наличием действующей поверки и требованиями нормативной документации заказчика.

Специальные конфигурации под задачу заказчика

ZQJ LeakLab 3300 может комплектоваться с учетом размеров изделий, требуемого порога браковки и производственного цикла. Прибор может использоваться как мобильный течеискатель или как измерительный модуль автоматизированного стенда.

Возможные элементы комплектации

сухой винтовой насос CBVAC;
щупы различной длины;
поверенная или калиброванная внешняя гелиевая течь;
фильтры входного тракта;
переходники KF16, KF25 и KF40;
редуктор и линия подачи гелия;
внешняя насосная система для крупногабаритных камер;
ловушка для защиты от загрязнений;
присоединительная оснастка для серийного изделия;
автоматические клапаны и контроллер стенда;
система записи результатов испытаний.

Пусконаладочные работы

Ввод течеискателя в эксплуатацию включает проверку комплектации, состояния вакуумных соединений, работы насосов, калибровочной системы и интерфейсов.

Входной контроль.
Проверяется состояние корпуса, тележки, фланцев, кабелей и принадлежностей.
Проверка электропитания.
Контролируются напряжение, защитное заземление и качество питающей линии.
Запуск насосной системы.
Проверяется работа форвакуумного и турбомолекулярного насосов.
Контроль рабочего вакуума.
Оцениваются давление и стабильность высоковакуумной части.
Проверка катодов.
Контролируются эмиссия и возможность переключения на резервный катод.
Калибровка.
Выполняется настройка по встроенной и при необходимости внешней гелиевой течи.
Настройка параметров.
Устанавливаются единицы измерения, пороги и режимы сигнализации.
Испытание оснастки.
Проверяется герметичность соединительной схемы.
Пробный контроль.
Выполняется испытание тестового или производственного изделия.
Обучение персонала.
Операторы осваивают запуск, калибровку, обдув, работу щупом и очистку фона.

Обучение специалистов предприятия

ЛИКЛАБ проводит практическое обучение работе с ZQJ LeakLab 3300. Программа формируется с учетом изделий заказчика и применяемого нормативного документа.

выбор метода контроля;
подготовка изделия и оснастки;
работа во вакуумном режиме;
контроль способом щупа;
калибровка по встроенной и внешней течи;
оценка времени отклика;
снижение фонового сигнала;
установка порога браковки;
сохранение результатов;
работа с резервным катодом;
предотвращение загрязнения вакуумного тракта;
действия при аварийных сообщениях.

Техническое обслуживание

Операция	Содержание работ	Назначение
Проверка вакуумного тракта	Контроль давления, герметичности и скорости откачки	Выявление подсоса и загрязнений
Проверка чувствительности	Контроль по встроенной и внешней гелиевой течи	Подтверждение измерительных характеристик
Обслуживание катодов	Проверка эмиссии, переключение или замена	Восстановление устойчивой работы анализатора
Очистка входного тракта	Проверка фильтров, уплотнений и присоединительного фланца	Снижение фонового сигнала
Диагностика форвакуумного насоса	Контроль производительности, температуры и шума	Сохранение времени откачки
Проверка интерфейсов	Контроль RS485, RS232, I/O и карты памяти	Надежная интеграция в испытательный стенд

Типовые ошибки оператора

Большой расход гелия

Избыточный обдув повышает фон и мешает определить точное место дефекта.

Неподготовленное изделие

Масло, влага и загрязнения поступают в прибор и увеличивают время очистки.

Негерметичная оснастка

Течь переходника может быть ошибочно принята за дефект изделия.

Высокая скорость щупа

При быстром перемещении наконечника прибор не успевает зарегистрировать небольшой поток.

Отсутствие проверки течью

Чувствительность полной испытательной схемы остается неподтвержденной.

Попадание жидкости

Жидкая фаза способна загрязнить анализатор и повредить форвакуумный насос.

Поставка через ЛИКЛАБ

Лаборатория ЛИКЛАБ подбирает конфигурацию течеискателя с учетом конкретного технологического процесса. При подготовке предложения учитываются объем изделий, требуемая чувствительность, способ контроля, количество испытаний и необходимость автоматизации.

В состав проекта могут входить течеискатель, щуп, эталонная течь, переходники, фильтры, линия подачи гелия, вакуумная оснастка и дополнительная откачная система.

Поставка, пусконаладка и сервис ZQJ LeakLab 3300

Лаборатория контроля герметичности ЛИКЛАБ выполняет поставку, настройку, обучение и техническое сопровождение гелиевых течеискателей ZQJ LeakLab 3300.

Специалисты лаборатории помогают выбрать откачную конфигурацию, подготовить испытательную схему, подобрать эталонную течь, настроить вакуумный режим и режим щупа, а также интегрировать прибор в автоматизированный стенд.

Для подготовки технического предложения необходимо указать тип изделий, объем внутренней полости, требуемый порог браковки, рабочее давление, способ испытаний и планируемую производительность участка.

Телефон: +7 (812) 715-00-17
Электронная почта: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Сайт: leaklab.ru

Фактическая комплектация, параметры форвакуумного насоса, интерфейсы и метрологические документы указываются в паспорте и договоре поставки конкретного экземпляра ZQJ LeakLab 3300.