用于密封物品中大泄漏检测的方法和装置制造方法及图纸

提供了用于检测密封物品中的大泄漏的方法和装置。用于检漏的装置包括：被配置来接收包含示踪气体的试件的第一可密封室、第二可密封室、耦合在第一与第二室之间的第一阀、具有测试端口的检漏仪、耦合在第二室与检漏仪的测试端口之间的示踪气体可透过构件、具有入口的真空泵以及耦合在第二室与真空泵的入口之间的第二阀。可透过构件可以是石英，当被加热时其对于氦是可透过的。检漏仪可以是离子泵或者氦质谱检漏仪。

【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的泄漏检测，更具体地说，涉及用于具有小内部容积的气密密封物品中的大泄漏检测的方法和装置。
技术介绍
氦质谱仪检漏是周知的检漏技术。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(sniffer probe)围绕试件外部移动。氦穿过试件中的漏缝，被吸入探头并且被检漏仪测量。在另一种方法中，试件内部被耦合到检漏仪的测试端口，并且被抽真空。氦被喷射到试件外部，透过漏缝被吸入内部，并且被检漏仪测量。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，一般是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，在带漏洞或大容积的部件的测试中，可能难以或者不可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日向Briggs授权的美国专利No.3,690,151中公开了一种逆流检漏仪，其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日向Fruzzetti授权的美国专利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二级。这些技术允许测试端口的压强高于用于传统检漏仪的压强。虽然如此，当测试大容积、不洁的部件或者具有大的泄漏的部件时，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了长时间。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真空时间差，和(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日向Mahoney等授权的美国专利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.0 352 371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，从而变得能够能够透过氦。1994年7月5日向De Simon授权的美国专利No.5,325,708公开了一种氦检测单元，该氦检测单元使用石英毛细管膜、用于对该膜进行加热的灯丝和离子泵。1997年8月26日向Bohm等授权的美国专利No.5,661,229公开了一种检漏仪，该检漏仪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。所述装置包括被配置来接收包含示踪气体的试件的第一可密封室、第二可密封室、耦合在第一与第二室之间的第一阀、具有测试端口的检漏仪、耦合在第二室与检漏仪的测试端口之间的示踪气体可透过构件、具有入口的真空泵，以及耦合在第二室与真空泵的入口之间的第二阀。可透过构件对于氦可以是可透过的，并且可透过构件的示踪气体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。装置还可以包括与石英构件热接触的加热元件，以及配置来控制加热元件的控制器。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于检漏的装置。所述装置包括被配置来接收包含示踪气体的试件的第一可密封室、第二可密封室、耦合在第一与第二室之间的第一阀、包括测试端口和真空泵的检漏仪、耦合在第二室与检漏仪的测试端口之间的第二阀，以及耦合在第二室与检漏仪的测试端口之间的示踪气体可透过构件。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于检漏的方法。所述方法包括提供第一可密封室、第二可密封室和耦合在第一室和第二室之间的第一阀；在第一阀关闭的情况下，将包含示踪气体的试件放置到第一室中；在第一阀关闭的情况下，对第二室真空抽气；开启第一阀，其中第一室中的气体膨胀到第二室中；提供耦合到第二室的示踪气体可透过构件；以及通过感测穿过可透过构件的示踪气体，检测试件中的泄漏。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于检漏的装置。所述装置包括被配置来接收包含示踪气体的试件的第一可密封室、第二可密封室、耦合在第一与第二室之间的第一阀、包括测试端口和真空泵的第一检漏仪、耦合在第二室与第一检漏仪的测试端口之间的第二阀、具有测试端口的第二检漏仪，以及耦合在第二室与第二检漏仪的测试端口之间的示踪气体可透过构件。附图说明为了更好地理解本专利技术，参考附图，附图通过参考被结合于此，其中图1是根据本专利技术第一实施例的检漏装置的示意性框图；图1A是图1的检漏装置的简化的局部截面图，其示出了可透过构件；图2是根据本专利技术第二实施例的检漏装置的示意性框图；图3是根据本专利技术第三实施例的检漏装置的示意性框图；图4是根据本专利技术实施例的用于检漏的方法的简化流程图；和图5是现有技术的检漏仪的示意性框图。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术第一实施例的检漏装置的示意性框图。第一可密封室10容纳有试件12。试件12的内部空间利用氦被加压，或者在被插入到检漏装置的第一室10之前，被暴露给高氦浓度。通过第一阀16，第二可密封室14连接到第一室10。通过第二阀22，具有入口21的真空泵20连接到第二室14。真空泵20可以是能够将压强抽真空至大约100毫巴的任何类型的真空泵。氦检测器组件30经由真空法兰32连接到第二室14。氦检测器组件30包括离子泵34、离子泵控制器36和示踪气体可透过构件40。离子泵34和可透过构件40安装在密封壳42中，其中可透过构件40置于第二室14和离子泵34之间。经由真空馈通(vacuum feedthrough)38，控制器36连接到离子泵34。控制器36向离子泵供电，并感测离子泵电流。离子泵34一般仪由控制器36提供的大约在2000到9000伏特之间的高电压被赋能。离子泵电流与离子泵内部的真空压强成比例。透过可透过构件40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40位于第二室14和离子泵34之间。可透过构件40是检漏装置中所使用的示踪气体(一般是氦)在指定条件下可透过的材料。可透过构件40基本上使示踪气体通过或者透过，而阻挡其他气体、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40充当示踪气体窗口。可透过构件40可以具有例如盘状的形状。石英或者硅玻璃是能够透过氦的材料的例子。具体地说，石英的氦透过率随温度而变化。在被升高到300℃到900℃范围内的温度处，石英具有相对高的氦透过率。在室温处，石英具有相对低的氦透过率。如图1A所示，检漏装置可以配备加热元件5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检漏的装置，包括：第一可密封室，被配置以接收包含示踪气体的试件；第二可密封室；第一阀，耦合在所述第一与第二室之间；具有测试端口的检漏仪；示踪气体可透过构件，耦合在所述第二室与所述检漏仪的所述测试端口之间；具有入口的真空泵；和第二阀，耦合在所述第二室与所述真空泵的入口之间。

【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]