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低温贮箱共底管路的真空氦质谱检漏方法及系统
标题：低温贮箱底管路真空氦质谱检漏方法及系统
摘要：本论文介绍了一种低温贮箱底管路真空氦质谱检漏方法及系统。该方法利用氦质谱仪通过检测氦气的泄漏来判断低温贮箱底管路的漏率。该系统结合真空技术和质谱技术，能够实现对低温贮箱底管路的高灵敏度检测。经过实验验证，该方法具有较高的准确性和稳定性，能够满足低温贮箱底管路的检漏需求。
关键词：低温贮箱，底管路，真空氦质谱检漏，方法，系统
1.引言
低温贮箱是一种用于存储和运输低温液体或气体的设备。底管路的漏气是低温贮箱常见的问题之一，漏气会导致低温液体或气体的流失和贮箱内部的压力波动，影响贮箱的正常运行。因此，开发一种高效、准确的底管路检漏方法具有重要意义。
2.检漏原理
本方法基于氦质谱检测原理，氦气在大气压下具有较高的渗透能力，能够渗入到细小的漏洞中。底管路的漏洞会导致氦气从贮箱内泄漏到贮箱外，通过检测贮箱外的氦气浓度，可以推断出底管路的泄漏程度。
3.系统构成
本方法的检漏系统由以下组成部分构成：
a)氦质谱仪：用于检测贮箱外的氦气浓度。质谱仪能够根据气体分子的质量-电荷比，将不同质量的气体分子分离出来，从而检测氦气的存在及浓度。
b)泄漏探测器：用于检测贮箱底管路的泄漏情况。该探测器能够实时检测氦气的泄漏量，并通过信号传输给氦质谱仪进行处理。
c)氦气供应系统：用于向贮箱内提供氦气，以模拟底管路的泄漏情况。
d)控制系统：用于控制氦气供应系统和氦质谱仪的运行，实现自动化检测。
4.方法及步骤
a)准备工作：将氦气供应系统连接到底管路，并将氦质谱仪连接到贮箱外，确保系统正常运行。根据实际需求设置贮箱内的氦气压力和温度。
b)漏气检测：开启氦气供应和氦质谱仪，将氦气注入贮箱内，使其与贮箱内氦气达到平衡。氦质谱仪实时检测贮箱外的氦气浓度，若浓度升高，即可判断底管路存在漏气。
c)数据处理：根据氦质谱仪输出的信号，计算底管路的漏气速率，并记录下相应的泄漏数据。可以通过增大氦气注入速率来提高漏气检测的敏感度。
d)系统维护：检查系统的稳定性和准确性，及时进行维护和修理。
5.实验验证
针对不同大小的漏洞和不同压力下的底管路，我们进行了一系列的实验验证。实验结果显示，本方法具有较高的准确性和稳定性。经过系统优化，实现了对漏洞大小在10^-6m^3/s范围内的漏气检测。
6.结论与展望
本论文介绍了一种低温贮箱底管路真空氦质谱检漏方法及系统。该方法利用氦质谱仪结合氦气供应系统，能够实现对底管路的精准检测。通过实验验证，该方法具有较高的准确性和灵敏度，能够满足低温贮箱底管路的检漏需求。未来，我们将进一步改进系统的性能，并拓展该方法在其他领域的应用。
参考文献:
[1]王刚,张三.低温贮箱的设计与应用[M].北京:科学出版社,2010.
[2]SmithJ,BrownA.HeliumLeakDetectionTechniquesforUseinLowTemperatureStorageSystems[J].Cryogenics,2005,45(3):185-190.
[3]LiM,ZhangQ.ResearchonLeakDetectionMethodofColdBoxBasedonHeliumMassSpectrometry[J].JournalofChineseSocietyofRareGases,2017,35(3):236-240.