通过累积方法检漏的方法和装置制造方法及图纸

提供了用于通过累积方法检漏的方法和装置。该装置包括：被配置来接收试件（１２）的可密封室（１０），其中试件在处于室中时包含示踪气体；与该室气体连通的示踪气体可透过构件（３０）；和与可透过构件气体连通的示踪气体传感器（２０），该示踪气体传感器被配置来感测从该室穿过可透过构件的示踪气体。可透过构件可以是石英。示踪气体传感器可以包括离子泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及密封物品中泄漏的检测，更具体地，涉及通过累积方法检漏的方法和装置。
技术介绍
氦质谱仪检漏是公知的检漏技术。氦被用作示踪气体，其穿过密封试件漏缝中最小的漏缝。在穿过漏缝后，包含氦的试样被吸入到检漏仪器中并被测量。该仪器的重要部件是质谱管，质谱管检测并测量氦。输入试样被电离，并且由质谱管对其进行质量分析，以分离氦成分。在一种方法中，使用氦对试件加压。连接到检漏仪测试端口的检漏探头(snifferprobe)围绕试件外部移动。氦穿过试件中的漏缝，被吸入探头，并被检漏仪测量。在另一种方法中，试件内部被耦合到检漏仪的测试端口，并且被抽空。氦被喷射到试件外部，通过漏缝被吸入，并被检漏仪测量。氦质谱仪检漏的一个难点是质谱管入口必须保持相对低压，通常是2×10-4托。在所谓的传统检漏仪中，连接到试件或检漏探头的测试端口必须保持相对低压。这样，真空抽气周期相对长。另外，在带漏洞或大容积部件的测试中，可能难以或者不能达到所需的压强水平。如果能够达到所需的压强水平，抽气周期也是非常长的。现有技术已经提出了用于解决该难点的技术。1972年9月12日授权给Briggs的美国专利No.3,690,151中公开了逆流检漏仪，该逆流检漏仪利用氦通过扩散泵向质谱仪反向流动的技术。检漏仪测试端口可以在扩散泵前级管线的压强下工作。一种相似的方法利用氦通过涡轮分子泵的反向流动。1988年4月5日授权给Fruzzetti的美国专利No.4,735,084公开了一种用于粗检漏的技术。示踪气体反向通过机械真空泵的一级或两级。这些技术允许测试端口的压强高于传统的检漏仪。尽管如此，当测试大容积、不洁部件或者具有大漏缝的部件时，达到该较高的测试端口压强可能仍是困难的。在传统氦检漏中，如果在气密密封的小部件中出现大的泄漏，则在初步抽气(rough pump)周期期间，氦可以被快速抽走，以至于不能发现泄漏，并且接受了该泄漏部件。这种问题在工业界已经存在很长时间。已对某些应用使用了下述具有有限成效的方法(1)测量泄漏部件和非泄漏部件之间的抽空时间差，以及(2)体膨胀方法。这两种技术都没有提供足够的分辨力。1997年4月29日授权给Mahoney等的美国专利No.5,625,141公开了与体积膨胀技术相结合的氦质谱检漏仪，用于粗检漏。1990年1月31日公布的欧洲专利申请No.0352371公开了包括离子泵的氦检漏仪，该离子泵被连接到硅玻璃毛细管形式的探头。该硅玻璃管被加热到300℃到900℃之间的温度，从而变得能够透过氦。1994年7月5日授权给DeSimon的美国专利No.5,325,708公开了一种氦检测单元，其使用石英毛细管膜、用于对该膜进行加热的灯丝和离子泵。1997年8月26日授权给Bohm等的美国专利No.5,661,229公开了一种检漏仪，其具有聚合物或者被加热的石英窗口，用于有选择地将氦传送到耗气真空计(gas-consuming vacuum gauge)。所有现有技术的氦检漏仪都具有一个或多个缺点，包括受限的压强范围、易受污染性和/或高成本。因此，需要改进的方法和装置来检漏。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于检漏的装置。该装置包括被配置以接收试件的密封室，其中试件在处于室中时包含示踪气体；与该室气体连通地安装的示踪气体可透过构件；和与可透过构件气体连通的示踪气体传感器，该示踪气体传感器被配置以感测从该室穿过可透过构件的示踪气体。可透过构件对氦是可透过的，并且该可透过构件的氦透过率可以是可控的。在某些实施例中，可透过构件包括石英构件。该装置还可以包括与石英构件热接触的加热元件，以及被配置为控制该加热元件的控制器。示踪气体传感器可以包括离子泵。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于检漏的方法。该方法包括提供密封室、与该室气体连通的示踪气体可透过构件，以及与可透过构件气体连通的示踪气体传感器；将试件放置在该室中，其中试件处于该室中时包含示踪气体；使示踪气体从该室穿过可透过构件；以及使用示踪气体传感器感测示踪气体。附图说明为了更好地理解本专利技术，参考了附图，附图通过参考被结合于此，其中图1是本专利技术实施例的检漏装置的示意框图；及图2是图1的检漏装置的简化的局部横截面图，示出了可透过构件。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术实施例的检漏装置的示意框图。可密封室10容纳试件12。试件12的内部空间可以用诸如氦之类的示踪气体加压，可以在被插入检漏装置的室10之前暴露给高氦浓度，或者可以当处于室10中时连接到氦源。在每种情形中，处于室10中时，试件12包含示踪气体，诸如氦。氦检测仪组件20经由真空法兰22连接到室10。氦检测仪组件20包括离子泵24、离子泵控制器26和示踪气体可透过构件30。离子泵24和可透过构件30被安装在密封壳32中，其中可透过构件30位于室10和离子泵24之间。控制器26经由真空馈通(vacuum feedthrough)34连接到离子泵24。控制器26向离子泵24供电，并感测离子泵电流。离子泵24通常以由控制器26提供的2,000到9,000伏之间的高电压被赋能。离子泵电流与离子泵内的真空压强成比例。透过可透过构件30的氦以与泄漏率成比例的速率影响真空压强。因此，离子泵电流与泄漏率成比例。示踪气体可透过构件30位于室10和离子泵24之间。可透过构件30是检漏装置中所使用的示踪气体在规定条件下可透过的材料，示踪气体通常是氦。可透过构件30基本上可以使通过或透过示踪气体，而基本上阻隔其他气体、液体和微粒。从而，在允许示踪气体通过而阻止其他气体、液体和微粒的意义上，可透过构件30充当示踪气体窗口。例如，可透过构件30可以具有圆盘形状。石英或硅玻璃是氦可透过的材料的示例。具体地，石英的氦透过率随温度改变。在升高到300℃至900℃范围中的温度处，石英具有相对高的氦透过率。室温下，石英具有相对低的氦透过率。如图2所示，检漏装置可以配备加热元件40，其与石英可透过构件30相热接触。加热元件将石英材料加热，以提高氦透过率，同时石英有选择地阻止大部分其他气体、水蒸气和微粒。石英在给定温度下具有恒定的透过率。可以调整温度以控制透过率，并由此控制灵敏度。加热元件40可以由控制器42赋能。通过控制可透过构件30的温度，提供了氦窗口。在相对高的温度(例如，300℃到900℃)，氦透过率高，氦窗口打开。在相对低的温度(例如，室温)，氦透过率低，氦窗口关闭。可透过构件30可以由电阻加热、辐射加热或者任何其他合适的加热技术加热。可透过构件30可以由示踪气体(通常是氦)可以透过的任何合适的材料制成，并且可以具有任何形状或尺寸。合适材料的示例包括石英以及诸如商标为Teflon的四氟乙烯之类的可透过聚合物。在可透过聚合物情形中，不需要加热元件。可透过构件可以在真空、大气压或者略高于大气压的压强下工作。可透过构件可以在包含气体、微粒的气氛中以及在潮湿的环境中工作。工作中，使用氦或其他示踪气体对试件12加压，并将其放置在室10中。然后将室10密封。室10中的初始氦浓度可以与环境中的氦浓度(百万分之5(5ppm))一致，或者由于使用诸如氮之类的气体冲室10，因而可以低于5ppm。氦通过可能存在的任何漏缝从试件12泄漏。室10中的氦浓度是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检漏的装置，包括：可密封室，被配置以接收试件，所述试件当处于所述室中时包含示踪气体；示踪气体可透过构件，被安装为与所述室的气体连通；和示踪气体传感器，与所述可透过构件气体连通，并且被配置以感测从所述室穿过所述 可透过构件的示踪气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯伯金斯，彼得N帕伦斯蒂恩，
申请(专利权)人：瓦里安有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]