氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法，涉及设备检漏技术领域。包括：压力检测装置、氦气检漏设备、氦气源、收集室和气体采样装置，所述氦气检漏设备包括标准容积装置，在使用过程中，通过压力检测装置测得两个相邻独立设备之间的压差，通过氦气检漏设备测得总的泄漏指示值和参考值，根据检测到的数据利用一定的算法计算出各个独立设备分别的漏率。所以，本发明专利技术提供的系统检测各独立设备的漏率过程中，只使用了氦气一种检漏气体，不仅利用了氦气的高灵敏度，而且避免了其他检漏气体的使用，降低了检漏设备和地面支持的复杂性，降低了检漏成本。此外，原则上可以无限增加独立设备的数量，可扩展性更好。

System and method for parallel leak detection of multiple independent devices by helium and pressure

The invention discloses a system and a method of helium and pressure combined parallel leak detection multiple independent devices, and relates to the technical field of equipment leak detection. The helium leak detection device includes a pressure detection device, a helium leak detection device, a helium source, a collection chamber and a gas sampling device. The helium leak detection device includes a standard volume device. In the course of use, the pressure difference between two adjacent independent devices is measured by a pressure detection device, and the total leakage indicators and parameters are measured by a helium leak detection device. According to the detected data, the leakage rate of each independent device is calculated by a certain algorithm. Therefore, the system provided by the invention only uses helium as a leak detection gas in the process of detecting the leak rate of each independent equipment, which not only makes use of the high sensitivity of helium, but also avoids the use of other leak detection gases, reduces the complexity of leak detection equipment and ground support, and reduces the cost of leak detection. In addition, in principle, the number of independent devices can be increased indefinitely and the scalability is better.

【技术实现步骤摘要】
氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法
本专利技术涉及设备检漏
，尤其涉及一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法。
技术介绍
目前，在航空航天、石油化工、热工制冷等领域，都需要使用密封性较强的设备。这些设备在使用时，出于对功能、性能、安全性、寿命等方面的考虑，需要对其进行检漏工作，检测其漏率是否满足需求。对体积较大的设备，在特殊领域，尤其是航天领域内，一般采用氦质谱检漏的方法，即将被检设备放置在更大的一个收集室内，给被检设备内充入一定压力的氦气作为检测气体，通过一定时间的泄漏累积，在收集室取样并使用相应的气体探测设备，如氦质谱检漏仪，检测并计算出设备的漏率。在部分特殊的设备内，往往有多个互相不连通的独立设备，这些区域在进行累积检漏时，如果采用单一的氦气无法同时进行。如果分别累积检漏，则需要花费大量的时间。目前在航天领域，为了降低检漏时间，往往采用多种气体同时分析的方法，给不同的独立设备加入不同的检测气体，除氦气外，还可以使用氖气、氪气、四氟化碳等，经过同样时间的泄漏累积后，在收集室取样后，将含有多种检测气体的取样使用特定的多种气体分析仪进行检测，并计算出各个独立设备的漏率。该方法存在一定的缺点，一是多种气体的检测设备较氦质谱检漏仪价格昂贵，维护成本高；二是在所有的检测气体中，氦气的检测灵敏度最好，技术最为成熟，其他的检测气体均不如氦气；三是氖气、氪气、四氟化碳的价格相比氦气高，在对大型设备检漏时成本较高，并且会增加额外的维护、存储成本。此外，多种气体分析方法的检漏受限于检漏气体的种类，气体分析检漏中可选择的检漏气体有限，因此能同时检测的独立设备数量也有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，包括：压力检测装置、氦气检漏设备、氦气源、收集室和气体采样装置，所述氦气检漏设备包括标准容积装置；所述氦气源可与多个独立设备连通，为每个所述独立设备充氦气；所述压力检测装置包括多个压差计，两个相邻的所述独立设备之间安装有一个所述压差计；所述独立设备充完氦气后，放置在所述收集室中，所述气体采样装置的一端与所述收集室连接，所述气体采样装置的另一端与所述氦气检漏设备连接，所述标准容积装置与所述收集室连接。优选地，所述氦气源可与多个独立设备连通，具体为，所述氦气源与一个所述独立设备连接，两个相邻的所述独立设备之间通过辅助软管连接。优选地，所述的氦气源包括：氦气瓶和真空泵，所述氦气瓶与所述真空泵分别与所述独立设备连接，所述氦气瓶与所述独立设备的连接管路上依次设置有气源阀、调压阀和充气阀，所述真空泵与所述独立设备的连接管路上设置有真空阀。优选地，所述压力检测装置还包括供电及数据采集组件，所述供电及数据采集组件与每个所述压差计分别连接。优选地，所述氦气检漏设备采用氦质谱检漏设备。优选地，所述氦质谱检漏设备还包括：氦质谱检漏仪和供电及数据采集组件标准容积装置；所述供电及数据采集组件与所述氦质谱检漏仪连接，所述氦质谱检漏仪与所述气体采样装置连接，并在连接管路上设置有检漏阀。优选地，所述气体采样装置包括抽气循环泵，所述抽气循环泵的一端与所述收集室连接，所述抽气循环泵的另一端与所述氦气检漏设备连接。优选地，所述收集室包括：具备较好密封条件的收集空腔和对流装置，所述对流装置安装在所述收集室内；优选地，所述收集空腔包括专门的建筑、大型密封罐或大型软包装，所述对流装置为风扇。根据上述的系统进行氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的方法，包括如下步骤：S1，使用辅助软管将各个独立设备连通，然后将独立设备抽真空，再充入高纯氦气，接着断开辅助软管；S2，将包括多个独立设备的整个被检设备放入收集室内，打开气体采样装置和氦气检漏设备，测量系统的本底指示值I0；S3，泄漏累积时间t以后，记录各个压差计的压差值Δp12、Δp23、Δp34…，其中，Δp12表示独立设备1-2之间的压差，Δp23表示独立设备2-3之间的压差，依次类推；打开气体采样装置和氦气检漏设备，读数稳定后测得被检设备总的泄漏指示值Ic1；S4，打开标准容积装置，打开气体采样装置和氦气检漏设备，读数稳定后测得参考值Ic2；S5，所有独立设备总的氦气漏率根据以下公式计算：其中，Ic2：打开标准容积后的参考值，pa﹒m3/s，Ic1：累积检漏后的被检设备总的指示值，pa﹒m3/s，I0：本底指示值，pa﹒m3/s，p：标准容积装置的充氦压力，pa，V：标准容积装置的体积，m，，t：泄漏累计时间，s；S6，根据各个独立设备之间压差和漏率之间的关系，建立以下的一系列关系式：…Q1+Q2+Q3+Q4+...＝Qp式中，t：累计时间，s；Q：独立设备的漏率，pa﹒m3/s，下标1，2，…分别表示独立设备的编号；V：独立设备的容积，m3，下标1，2，…分别表示独立设备的编号；Δp：独立设备之间的压差，Pa，下标12，23，…表示独立设备之间的压差关系；S7，根据S5和S6中的所有关系式，计算得到各个独立设备分别的漏率。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统和方法，包括：压力检测装置、氦气检漏设备、氦气源、收集室和气体采样装置，所述氦气检漏设备包括标准容积装置，在使用过程中，通过压力检测装置测得两个相邻独立设备之间的压差，通过氦气检漏设备测得总的泄漏指示值和参考值，根据检测到的数据利用一定的算法计算出各个独立设备分别的漏率。所以，本专利技术提供的系统检测各独立设备的漏率过程中，只使用了氦气一种检漏气体，不仅利用了氦气的高灵敏度，而且避免了其他检漏气体的使用，降低了检漏设备和地面支持的复杂性，降低了检漏成本。此外，原则上可以无限增加独立设备的数量，可扩展性更好。附图说明图1是本专利技术提供的系统检漏过程连接结构示意图；图2是本专利技术提供的系统检漏前充氦气连接结构示意图；图3是本专利技术提供的系统检漏方法流程示意图。图中，各符号的含义如下：1压力检测装置、2氦气检漏设备、3氦气源、4收集室、5气体采样装置、6独立设备、7压差计、8辅助软管、9氦气瓶、10真空泵、11气源阀、12调压阀、13充气阀、14真空阀、15氦质谱检漏仪、16标准容积装置、17检漏阀、18抽气循环泵、19风扇。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一如图1-2所示，本专利技术实施例提供了一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，包括：压力检测装置1、氦气检漏设备2、氦气源3、收集室4和气体采样装置5，所述氦气检漏设备2包括标准容积装置16；所述氦气源3可与多个独立设备6连通，为每个所述独立设备6充氦气；所述压力检测装置1包括多个压差计7，两个相邻的所述独立设备6之间安装有一个所述压差计7；所述独立设备6充完氦气后，放置在所述收集室4中，所述气体采样装置5的一端与所述收集室4连接，所述气体采样装置5的另一端与所述氦气检漏设备2连接，所述标准容积装置16与所述收集室4连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，包括：压力检测装置、氦气检漏设备、氦气源、收集室和气体采样装置，所述氦气检漏设备包括标准容积装置；所述氦气源可与多个独立设备连通，为每个所述独立设备充氦气；所述压力检测装置包括多个压差计，两个相邻的所述独立设备之间安装有一个所述压差计；所述独立设备充完氦气后，放置在所述收集室中，所述气体采样装置的一端与所述收集室连接，所述气体采样装置的另一端与所述氦气检漏设备连接，所述标准容积装置与所述收集室连接。

【技术特征摘要】
1.一种氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，包括：压力检测装置、氦气检漏设备、氦气源、收集室和气体采样装置，所述氦气检漏设备包括标准容积装置；所述氦气源可与多个独立设备连通，为每个所述独立设备充氦气；所述压力检测装置包括多个压差计，两个相邻的所述独立设备之间安装有一个所述压差计；所述独立设备充完氦气后，放置在所述收集室中，所述气体采样装置的一端与所述收集室连接，所述气体采样装置的另一端与所述氦气检漏设备连接，所述标准容积装置与所述收集室连接。2.根据权利要求1所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述氦气源可与多个独立设备连通，具体为，所述氦气源与一个所述独立设备连接，两个相邻的所述独立设备之间通过辅助软管连接。3.根据权利要求2所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述的氦气源包括：氦气瓶和真空泵，所述氦气瓶与所述真空泵分别与所述独立设备连接，所述氦气瓶与所述独立设备的连接管路上依次设置有气源阀、调压阀和充气阀，所述真空泵与所述独立设备的连接管路上设置有真空阀。4.根据权利要求1所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述压力检测装置还包括供电及数据采集组件，所述供电及数据采集组件与每个所述压差计分别连接。5.根据权利要求1所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述氦气检漏设备采用氦质谱检漏设备。6.根据权利要求5所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述氦质谱检漏设备还包括：氦质谱检漏仪和供电及数据采集组件标准容积装置；所述供电及数据采集组件与所述氦质谱检漏仪连接，所述氦质谱检漏仪与所述气体采样装置连接，并在连接管路上设置有检漏阀。7.根据权利要求1所述的氦气和压力联合并行检漏多个独立设备的系统，其特征在于，所述气体采样装置包括抽气循环泵，所述抽气循环泵的一端与所述收集室连接，所述抽气循环泵的另一端与所述氦气检漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栋才，盛强，曹娇坤，杨鹏，王泽，张羽，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京,11