как мерить гелий, датчик гелия Опции

[PraNkiSh]

подскажите, а как измеряют концентрацию гелия в гелий содержащей воздушной среде ?
тоесть надо померить концентрацию гелия в газе при давлении 1атм. состящего из гелия, азота и кислорода.
порыл интеренет, но ничего не нашел

[khach]

Квадрупольный массспектрометр конечно покажет концентрацию гелия при соответсвующем входном устройстве (чтобы понизить давлениее от атмосферного до необходимого для работы массспектрометра вакуума и не наврать с концентрацией гелия из-за его способности легко протекать в любые щели, поэтому обычный натекатель даст существенную ошибку). Но обычно меряют или по скорости звука,или по теплопроводности (при концентрации несколько% и выше). Только надо гарантированно обеспечить отсутствие водорода в среде, а то эти методы эти газы почти неразличают.
Можно еще оптическим спектрометром по спектру разряда в исследуемом газе, но это обычно качественный тест, количественно будет плюс-минус лапоть.

[Tanya]

Квадрупольный массспектрометр конечно покажет концентрацию гелия при соответсвующем входном устройстве (чтобы понизить давлениее от атмосферного до необходимого для работы массспектрометра вакуума и не наврать с концентрацией гелия из-за его способности легко протекать в любые щели, поэтому обычный натекатель даст существенную ошибку). Но обычно меряют или по скорости звука,или по теплопроводности (при концентрации несколько% и выше). Только надо гарантированно обеспечить отсутствие водорода в среде, а то эти методы эти газы почти неразличают.
Можно еще оптическим спектрометром по спектру разряда в исследуемом газе, но это обычно качественный тест, количественно будет плюс-минус лапоть.

В природе существуют простенькие масс-спектрометры - омегатроны и еще настроенные на гелий гелиевые течеискатели - это уже не маленькая штучка. По теплопроводности измеряют примеси в гелии. Так устроены детекторы в хроматографии. Примесь гелия (небольшую) так не получится измерять. Можно измерять небольшие примеси гелия в воздухе вымораживая все, кроме гелия и водорода при азотной температуре на адсорбенте. После вымораживания измеряется остаточное давление. Но это не датчик... Если найти проницаемый только для гелия материал... чистый кварц или что-нибудь еще... Кажется, примерно таким путем добывают гелий из природного газа. Но все равно, все это сложно.

[khach]

В природе существуют простенькие масс-спектрометры - омегатроны и еще настроенные на гелий гелиевые течеискатели - это уже не маленькая штучка.

В том то и проблема, что настроенные- для измерения концентарций надо мерять и линии остальных атомов в смеси газов. Для этого квадарупольный спектрометр и нужен. Типа таких- насадка на турбомолекулярный насос, выход на компьютер. http://www.vacom.de/files/katalog/en/mass_spektrometers.pdf

[Tanya]

В том то и проблема, что настроенные- для измерения концентарций надо мерять и линии остальных атомов в смеси газов. Для этого квадарупольный спектрометр и нужен.

А зачем другие компоненты измерять?
Нужен спектрометр настроенный на одну линию и стабильный натекатель и стабильный же насос.

А сколько там гелия и какие нужны точности ? Потому как явно проще измерить концентрацию азота и кислорода, и вычислить, сколько там гелия. Если, конечно, его не 0.1%

Еще вода и аргон и что-нибудь еще... Так очень сложно.

[PraNkiSh]

есть баллоны, заправленные смесью азот, кислород, гелий (тримикс). или в ряде случаев кислород и гелий (без азота) это гелиокс (крайне редко встречается в виду высокой цены гелия)
надо померять содержимое в них
существуют такие приборчики
по габаритам как маленький мультиметр + на хвостике висит датчик или коробчка с несколькими датчиками.

поэтому всяки масс-спектро-хромо и т.д. методы не подходят в виду габаритов и стоимости.

датчик на кислород стоит 50-100$ а вот на гелий не нашел что-то

процесс измерения должен быть - открыл вентиль чуть-чуть, приставил датчик - подождал сек 10-30 посмотрел на индикатор, закрыл баллон
ну дальше чутка можно помахать датчиком чтоб выветрилось то, что есть там и идем к следующему баллону.
ну и 2-е применение это для поточного газблендинга при давлении 1-3 атмосферы.
тоесть есть труба перед забивающим баллоном компрессором куда воткнут датчик и прибор регистрирует сколько кислорода и гелия там.

[dpss]

существуют такие приборчики
по габаритам как маленький мультиметр + на хвостике висит датчик или коробчка с несколькими датчиками.
поэтому всяки масс-спектро-хромо и т.д. методы не подходят в виду габаритов и стоимости.

Были когда-то гелиевые течеискатели серии "Ингем". В отличии от течеискателей с масспектрометром они работали на воздухе при атмосферном давлении. Датчиком там был маленький магниторазрядный насос размером с кулак с окошком из тонкой кварцевой пластинки и измерительными электродами в разрядной камере. Особенность этой пластинки в том, что она пропускала только гелий из прходящего снаружи воздуха и значит менялся ток разряда . Измеряемые токи там были единицы пикоампер. Работали с этим течеискателем поддувая в камеру воздух с гелием с небольшим
избыточным давлением и потом нюхали течеискателем все швы и стыки. Основная проблема была в технологии производства селективных кварцевых пластинок. Их получали раздувая кварцевый пузырь в пламени горелки и потом из него вырезали сектор. Выход годных изделий был несколько процентов - остальное шло в брак. Сейчас производство разгромили а этот корпус сдали в аренду. Слышал что где-то в Питере пытались наладить производство подобных датчиков.