氦气He检测解决方案 伽安科技全场景精准监测保障安全合规

点击：7，时间：2026-01-14 09:51

氦气（He）作为宇宙中含量第二丰富的元素，是一种无色无味、化学性质极不活泼的惰性气体，因其独特的低沸点、高导热性、不可燃等特性，成为半导体、航天、医疗、高端制造等领域不可或缺的战略资源。尽管氦气本身无毒无害，但在工业应用中，高浓度泄漏易引发缺氧窒息风险，且其资源稀缺性对高效利用与监测提出了严苛要求。本文全面解析氦气的产生场景与对应企业、核心应用价值，深入剖析其对人体与环境的影响，结合伽安科技深耕气体检测领域的技术积累，提供针对性的全场景检测解决方案，助力企业筑牢安全防线，实现资源高效管控与合规运营。

一、氦气（He）核心应用价值：高端产业的战略支撑

氦气的独特物理化学特性使其在多个关键领域具备不可替代性，为高端产业发展提供核心支撑，核心好处体现在五大场景：

•半导体先进制造：氦气凭借优异的热导率和惰性，用于芯片制程中的晶圆冷却、光刻胶涂覆辅助及真空系统检漏，能精准控制制程温度，提升芯片集成度与良率，是14nm及以下先进制程的必备气体。

•航天航空领域：在火箭发射中，氦气作为推进剂增压气体和系统吹扫气体，可保障燃料输送稳定、避免管路结冰，同时用于卫星姿态控制与热控系统，保障太空设备稳定运行。

•医疗健康领域：液氦是核磁共振（MRI）设备超导磁体的核心冷却介质，能实现-269℃的超低温环境，保障磁体超导性能，是精准医学影像诊断的关键支撑，其纯度直接影响影像清晰度。

•高端制造与科研：作为焊接保护气，可防止金属焊接过程中氧化，提升焊接质量，适用于不锈钢、铝合金等精密构件焊接；在低温物理、量子科技等科研领域，液氦是实现超低温实验环境的核心材料，支撑前沿科技突破。

•电子与新能源：用于平板显示面板制造的真空镀膜工艺，提升膜层均匀性；在新能源电池测试中，作为惰性环境氛围气体，避免电池材料氧化，保障测试精度。

二、氦气（He）产生场景与对应企业

氦气在地球储量稀缺，大气中仅含5.2立方米/立方千米，主要通过天然气开采提纯、工业尾气回收等方式获取，产生场景与产业链上下游高度相关，核心场景及对应企业如下：

•天然气开采与加工场景：氦气多富集于含铀/钍岩层的天然气田，通过低温精馏工艺提纯获得，是氦气最主要的产生来源。

•特种气体提纯与回收场景：专业企业通过膜分离、变压吸附等工艺对天然气提氦尾气、工业废弃氦气进行二次提纯回收，提升资源利用率。

•航天发射与配套场景：火箭发射过程中氦气作为消耗性气体，会产生少量未完全利用的尾气。

•高端制造应用场景：半导体、医疗、焊接等企业在生产过程中，氦气泄漏或工艺尾气会形成少量排放。

三、氦气（He）对人体与环境的影响解析

1. 对人体的主要危害：缺氧窒息风险

氦气本身无毒，不与人体组织发生化学反应，但其化学惰性导致无法参与人体氧气代谢，且密度远小于空气，泄漏后易在密闭空间上方积聚，置换空气导致局部氧气浓度降低，引发缺氧窒息，这是氦气最核心的人体危害：

•急性危害：短期吸入高浓度氦气（空气含氦量＞70%），会迅速出现头晕、头痛、恶心、乏力等缺氧症状；浓度进一步升高（＞80%）时，可导致意识模糊、昏迷，甚至呼吸心跳停止，危及生命；皮肤或眼睛接触液氦会造成严重冻伤。

•防护要点：我国虽未明确氦气职业接触限值，但要求作业环境氧气浓度不低于19.5%，密闭空间作业需配备氦气检测与氧含量监测设备，确保通风换气达标。

2. 对环境的影响：资源稀缺与能耗关联

氦气对生态环境无直接污染，其环境影响主要体现在资源稀缺性与生产过程的间接能耗：

•资源稀缺风险：氦气是不可再生资源，全球年消耗量已突破1.6亿立方米，地球储量有限，过度开采会加剧资源枯竭，影响高端产业长期发展。

•生产能耗与排放：氦气提纯需低温精馏工艺，维持-269℃超低温环境需消耗大量电力，若电力来源于化石燃料，会间接增加碳排放；同时天然气开采过程中可能伴随甲烷泄漏，甲烷温室效应是CO₂的25倍，加剧气候变化。

•环保管控方向：重点在于提升氦气回收利用率，减少资源浪费，国内企业通过技术创新已将氦气回收率提升至82%，单位能耗下降18%。

四、氦气（He）检测核心：传感器与检测仪选型

氦气化学惰性强，无法通过电化学氧化还原反应检测，需依托其物理特性（高导热系数）选型，核心检测技术与设备需匹配不同场景的浓度范围、精度要求，具体选型方案如下：

1. 核心传感器选型

•热导式（TCD）传感器：主流选型，利用氦气导热系数是空气6倍的特性，通过对比气体与空气的热导率差异实现检测，适用于0-100%Vol全量程氦气浓度监测，响应速度快（≤30秒）、稳定性强，成本适中，适配工业泄漏、存储区监测等场景。

•MEMS热导传感器：基于微机电技术的小型化传感器，体积小、功耗低，检测精度高（误差≤±1%FS），适用于便携式检测仪与精密设备集成，如半导体车间局部泄漏监测。

•质谱仪：适用于高精度场景（检测限低至ppm级），如实验室氦气纯度分析、航天特气质量管控，能精准区分氦气与其他气体，但成本高、操作复杂，不适用于常规工业监测。

2. 检测仪类型匹配

•固定式在线检测仪：适配天然气提纯车间、半导体晶圆厂、氦气存储罐区等固定场景，可24小时不间断监测氦气浓度与氧含量，实时上传数据至监控平台，超标时自动触发声光报警并联动通风设备，实现“监测-预警-处置”闭环管控，是工业安全防控核心设备。

•便携式检测仪：用于密闭空间作业、设备巡检、应急处置等移动场景，体积小巧（重量≤500g）、续航持久，支持一键开机检测，配备数据存储与蓝牙传输功能，方便现场记录与追溯，保障移动作业安全。

•多合一检测仪：适配多气体共存场景（如天然气开采伴生甲烷、半导体车间混合气体），可同步检测氦气、氧含量、甲烷、一氧化碳等多种气体，简化现场设备配置，降低管理成本，实现全风险覆盖。

五、工业场景气体共存干扰及处理方案

工业场景中，氦气常与氢气、甲烷、二氧化碳、水汽等气体共存，其中氢气、甲烷等高热导率气体易干扰热导式传感器检测精度，导致数据失真，伽安科技从技术选型、算法优化、设备设计三维度形成针对性解决方案：

1. 常见干扰类型与机制

核心干扰来源于高热导率气体：氢气导热系数是空气的7倍，甲烷导热系数是空气的1.3倍，与氦气导热特性接近，会导致热导式传感器误判，使氦气检测值偏高或偏低；水汽会附着在传感器探测元件表面，降低热传导效率，导致响应速度变慢、零点漂移；二氧化碳则可能造成检测负偏差。

2. 伽安科技抗干扰解决方案

•精准选型抗干扰传感器：选用专用氦气热导式传感器，通过特殊涂层与结构设计屏蔽氢气、甲烷干扰；高精度场景搭配MEMS热导传感器，提升对氦气的特异性识别能力。

•自主研发多组分补偿算法：内置干扰气体特征参数数据库，检测到多气体共存时，自动分析各气体导热系数占比，通过算法修正消除交叉干扰，确保数据精准。

•优化预处理与防护设计：设备内置高效滤膜与恒温除湿模块，过滤水汽、粉尘杂质；高干扰场景可搭配前置采样预处理系统，实现干扰气体分离；采用工业级防护外壳，适应高温、高湿、振动等恶劣工况。

•定制化校准服务：根据企业具体工艺气体组分，提供匹配的标准混合气（含氦气与常见干扰气体）进行校准，从源头规避干扰影响，确保检测结果贴合现场实际。

六、伽安科技氦气（He）检测解决方案

结合氦气检测需求与产业应用场景，伽安科技核心推荐GM700系列固定式氦气检测仪与GMJA400、GMJA1000系列便携式氦气检测仪，搭配专用热导式传感器与抗干扰技术，实现全场景精准监测，适配天然气提纯、半导体、航天、医疗等领域需求。

1. 核心产品优势

•全场景灵活适配：支持0-100%Vol全量程氦气检测，可搭配MEMS热导或常规热导传感器，兼容氧含量、甲烷等多气体同步检测，适配不同工业场景。

•精准稳定可靠：搭载工业级32位处理芯片，结合自主研发抗干扰补偿算法，检测误差≤±1%FS，支持10万条以上数据存储追溯，满足安全监管与资源管控需求。

•工业级安全防护：采用铝合金防爆外壳，通过Ex db IIC T6 Gb防爆认证、IP68防护认证，耐受-40℃~+70℃宽温环境，防水、防尘、防腐蚀，可长期稳定运行。

•智能联动高效：支持4-20mA模拟量、RS485数字信号及4G、NB-IoT无线传输，实时上传数据至监控平台；超标时触发90dB以上声光报警，自动联动通风、电磁阀等应急设备，同时通过短信、APP推送报警信息，缩短应急响应时间。

•运维便捷省心：支持红外遥控免开盖操作，具备传感器寿命到期、校准时间提醒功能，液氦场景专用机型配备低温防护设计，降低运维成本与人员风险。

2. 典型场景匹配案例

•天然气提纯车间：配置GM700系列固定式检测仪，搭配抗干扰热导传感器，同步监测氦气浓度与甲烷含量，数据接入系统，保障提纯工艺稳定与作业安全。

•半导体洁净室：选用GM700系列实现氦气泄漏精准监测，联动排风系统，避免缺氧风险同时保障芯片制程环境洁净。

•航天特气存储区：采用多合一检测配置，同步监测氦气、氧含量、氢气等气体，搭配无线传输模块，实现无人值守管理，保障航天发射配套安全。

•医疗MRI机房：配备GMJA400、GMJA1000系列便携式检测仪，定期巡检液氦储罐泄漏情况，避免低温冻伤与缺氧风险，保障医疗设备正常运行。

七、结语

氦气作为高端产业的战略资源，其安全监测与高效利用直接关系到企业生产安全、资源节约与合规运营。伽安科技依托多年气体检测技术积累，推出的氦气专用检测方案，凭借抗干扰能力强、精准稳定、全场景适配的核心优势，为氦气产业链上下游企业提供可靠的监测支撑。

若您需要根据具体生产场景定制氦气检测方案，或了解GM700系列、GMJA400、GMJA1000系列产品技术参数、应用案例、安装调试等细节，欢迎致电伽安科技官方服务热线，或通过官网在线咨询通道联系我们。专业技术工程师将为您提供一对一服务，量身定制最优检测解决方案。