多元示漏气体检漏系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多元示漏气体检漏系统，入口管通过第3阀门连接着动态检漏室的第一进口，其第一出口管通过第4阀门连接着第一负压标准漏孔的进口，动态检漏室的第二出口管通过第6阀门连接着质谱室的第一进口，质谱室的第一出口管通过第7阀门连接着四极质谱计，质谱室第二出口管连接着第9阀门、分子泵和前级泵，分子泵与前级泵之间的连接管上设置着支路，支路通过第5阀门连接着动态检漏室的第三出口，质谱室的第三出口管连接着第8阀门和吸附泵。本发明专利技术不仅实现被检件氦示漏气体微量泄漏的检测，而且实现被检件实现He、Kr、Ar等多种示漏气体的微量泄漏检测，真空系统残余气体成分的在线监测，示漏气体检漏效率高，检漏结果准确、可靠。可靠。可靠。

【技术实现步骤摘要】
多元示漏气体检漏系统及其检测方法


[0001]本专利技术属于检测被检件微量气体泄漏的检测设备及其检测方法，特别是一种多元示漏气体检漏系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]氦质谱检漏仪因检漏灵敏度高、仪器响应快、定位定量精准，氦在高真空环境中扩散速度高，所以氦质谱检漏仪在许多领域里均得到广泛应用，如汽车制造业、航空航天、输气管道、卫星等。氦质谱检漏仪因只能检测氦，使得检漏仪的应用范围以及研究范围受限。氦质谱检漏仪只能检测氦，在检漏工艺中发现泄漏信号检漏本底被污染后，靠仪器清除氦本底需要很长时间，而且也很难到达原来的本底水平，会影响检漏的效率和检漏结果的可靠性。在一些密封性要求高、时效性要求高的场合氦质谱检漏仪就很满足。考虑更换其他种类的示漏气体，一旦检漏系统本底污染后更换其它示漏气体进行复检，可不受原有被污染本底的影响，快速进行复检。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种多元示漏气体检漏系统及其检测方法，本专利技术不仅可以实现被检件氦示漏气体微量泄漏的检测，而且可以实现被检件He、Kr、Ar等多种示漏气体的微量泄漏检测，真空系统残余气体成分的在线监测，示漏气体检漏效率高，检漏结果准确、可靠。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种多元示漏气体检漏系统,设置入口接口的入口管通过第3阀门连接着动态检漏室的第一进口，其第一出口管通过第4阀门连接着第一负压标准漏孔的进口，动态检漏室的第二出口管通过第6阀门连接着质谱室的第一进口，质谱室的第一出口管通过第7阀门连接着四极质谱计，质谱室的第二出口管依次连接着第9阀门、分子泵和前级泵，在分子泵与前级泵之间的连接管上设置着支路，支路通过第5阀门连接着动态检漏室的第三出口，质谱室的第三出口管依次连接着第8阀门和吸附泵，正压标准漏孔的出口管上依次设置着第2阀门和连接端口，连接端口与吸枪吸嘴相配合，吸枪的出口管通过第1阀门连接着入口管，入口管连接的支路通过第11阀门连接着真空累积室的第一进口，该室的第一出口管通过第10阀门连接着质谱室第二进口，真空累积室的第二出口管依次连接着第12阀门和第二负压标准漏孔。
[0005]第一负压标准漏孔为氮标准漏孔，第二负压标准漏孔为其它示漏气体标准漏孔。
[0006]质谱室为磁偏转质谱室。
[0007]一种多元示漏气体检漏系统的检测方法，多元示漏气体检漏系统的检漏检测法有质谱常压检漏检测法、质谱真空动态检漏检测法和质谱真空累积检漏检测法。
[0008]质谱常压检漏检测法有如下步骤：
①
采用氮气作为示漏气体，打开第3、第5阀门，开启前级泵抽到真空度为1500Pa时，打开第9阀门和分子泵，抽到真空度为20Pa时，打开第1阀门，待系统本底稳定后，打开第2阀门，若采用其它气体作为示漏气体，保持前期阀门开启
状态不变，再打开第7阀门；
②
用吸枪分别嗅吸正压标准漏孔和在大气环境或工作环境条件下，被检件周围或可疑泄漏部位含有示漏气体的常压空气经吸枪和动态检漏室，进入质谱室，通过比较动态条件下，正压标准漏孔出口和被检件周围两种不同检测条件下，四级质谱计分别给出示漏气体离子流强度值，其中Q
S
为正压标准漏孔标准值，单位均为Pa
·
m3/s；I
L
为吸枪嗅吸被检件周围或可疑泄漏部位时，四极质谱计显示的离子流强度值，I
S
为吸枪嗅吸正压标准漏孔出口时，四极质谱计显示的离子流强度值，I
O
为吸枪嗅吸环境本底时，四极质谱计显示的离子流强度值，单位均为Pa；
③
采用公式计算获得被检件泄漏值，其中Q
L
为被检件泄漏值。
[0009]质谱真空动态检漏检测法有如下步骤：
①
采用氮气作为示漏气体，将被检件的真空侧与入口管的接口相连接，打开第3阀门(2)和第5阀门，开启前级泵抽到真空度为1500Pa时，打开第9阀门和分子泵，真空度抽到20Pa时，打开第6阀门，待系统本底稳定后，打开第一负压标准漏孔的第4阀门，标定系统灵敏度，然后关闭第4阀门；或采用其它气体作为示漏气体，其操作步骤为在入口管的接口处连接被检件，打开第3阀门和第5阀门，开启前级泵抽到真空度为1500Pa时，打开第9阀门，真空度降至20Pa时，打开第7阀门，待系统本底稳定后，打开第二负压标准漏孔的第12阀门，标定系统灵敏度，然后关闭第12阀门；
②
被检件高压侧的示漏气体进入动态检漏室后顺着真空泵的抽速方向或逆着真空泵的抽速方向进入质谱室，通过比较动态条件下，真空漏孔阀门开启后和被检件高压侧充示漏气体后，两种不同检测状态下的四级质谱计分别给出的示漏气体的示漏气体离子流强度Q
S
、I
L
、I
S
、I
O
；
③
采用公式Q
L
=Q
S
×
计算获得被检件泄漏值。
[0010]质谱真空动态检漏检测法包括氦罩法、冲压真空法、喷吹法。
[0011]质谱真空累积检漏检测法有如下步骤：
①
将小型全密封被检件直接放入真空累积室或将小型全密封被检件真空侧与入口管接口相连接，打开第11阀门，被捡件的示漏气体进入真空累积室，打开第10阀门、第8阀门和吸附泵，关闭第5阀门、第9阀门，打开第7阀门，示漏气体进入质谱室；
②
泄漏信息累积到Δt=Q
min
秒后(Q
min
为检漏仪的灵敏度，q
min
为系统的检漏灵敏度，ΣV
i
为被检件及检漏系统的体积之和，S为相对应的抽速)，再打开第5、第9阀门，继续进行检漏，检漏时，吸附泵将N2、O2、H2活性气体抽走，而无法抽走He、Ar、Kr惰性气体，选择惰性气体进行检漏，四极质谱计给出真空漏孔开启和被检件施加示漏气体的离子流强度值，其中R
L
为被检件内施加示漏气体静态累积时的质谱室示漏气体离子流上升率，R
S
为真空漏孔开启后，静态累积时的质谱室示漏气体离子流上升率，R
O
为被检件连接过程中的系统本底累积示漏气体离子流上升率，单位均为A/s；
③
采用公式计算得到被检件的泄漏量，Q
L
为被检件泄漏值。
[0012]多元示漏检漏系统主要由四极质谱计、磁偏转质谱室、累积检漏室、动态检漏室、吸枪、标准漏孔、抽真空机组及相应的阀门和管道组成。抽真空机组由前级泵、分子泵和吸附泵组成。
[0013]1）质谱常压检漏检测法工作原理采用质谱常压检漏检测法时，需使用吸枪嗅吸正压标准漏孔，以及大气环境（工作环境）条件下被检件周围或可疑泄漏部位，含有示漏气体的常压空气经吸枪和动态检漏室后进入质谱室。通过比较动态条件下，正压漏孔出口和被检件周围两种不同检测状态下的质谱计给出的示漏气体离子流强度值，采用下式计算获得被检件的泄漏量。
[0014]Q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元示漏气体检漏系统,其特征是：设置入口接口(1)的入口管通过第3阀门(2)连接着动态检漏室(3)的第一进口，其第一出口管通过第4阀门(4)连接着第一负压标准漏孔(5)的进口，动态检漏室(3)的第二出口管通过第6阀门(6)连接着质谱室(7)的第一进口，质谱室(7)的第一出口管通过第7阀门(8)连接着四极质谱计(9)，质谱室(7)的第二出口管依次连接着第9阀门(10)、分子泵(11)和前级泵(12)，在分子泵(11)与前级泵(12)之间的连接管上设置着支路，支路通过第5阀门(15)连接着动态检漏室(3)的第三出口，质谱室(7)的第三出口管依次连接着第8阀门(13)和吸附泵(14)，正压标准漏孔(16)的出口管上依次设置着第2阀门(17)和连接端口(18)，连接端口(18)与吸枪(19)吸嘴相配合，吸枪(19)的出口管通过第1阀门(20)连接着入口管，入口管连接的支路通过第11阀门(21)连接着真空累积室(22)的第一进口，该室的第一出口管通过第10阀门(23)连接着质谱室(7)第二进口，真空累积室(22)的第二出口管依次连接着第12阀门(24)和第二负压标准漏孔(25)。2.根据权利要求1所述的多元示漏气体检漏系统的检测方法,其特征是：多元示漏气体检漏系统的检漏检测法有质谱常压检漏检测法、质谱真空动态检漏检测法和质谱真空累积检漏检测法。3.根据权利要求2所述的多元示漏气体检漏系统的检测方法,其特征是：质谱常压检漏检测法有如下步骤：
①
采用氮气作为示漏气体，打开第3、第5阀门(2、15)，开启前级泵(12)抽到真空度为1500Pa时，打开第9阀门(10)和分子泵(11)，抽到真空度为20Pa时，打开第1阀门(20)，待系统本底稳定后，打开第2阀门(17)，若采用其它气体作为示漏气体，保持前期阀门开启状态不变，再打开第7阀门(8)；
②
用吸枪(19)分别嗅吸正压标准漏孔(16)和在大气环境或工作环境条件下，被检件周围或可疑泄漏部位含有示漏气体的常压空气经吸枪(19)和动态检漏室(3)，进入质谱室(7)，通过比较动态条件下，正压标准漏孔(16)出口和被检件周围两种不同检测条件下，四级质谱计(9)分别给出示漏气体离子流强度值，其中Q
S
为正压标准漏孔标准值，单位均为Pa
·
m3/s；I
L
为吸枪嗅吸被检件周围或可疑泄漏部位时，四极质谱计显示的离子流强度值，I
S
为吸枪嗅吸正压标准漏孔出口时，四极质谱计显示的离子流强度值，I
O
为吸枪嗅吸环境本底时，四极质谱计显示的离子流强度值，单位均为Pa；
③
采用公式计算获得被检件泄漏值，其中Q
L
为被检件泄漏值。4.根据权利要求2所述的多元示漏气体检漏系统的检测方法,其特征是：质谱真空动态检漏检测法有如下步骤：
①
采用氮气作为示漏气体，将被检件的真空侧与入口管的接口(1)相连接，打开第3阀门(2)和第5阀门(15)，开启前级泵(12)抽到真空度为1500Pa时，打开第9阀门(10)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：白国云，廖旭东，潘荣敏，陈涛，陶宏博，胡新东，常君兰，李艳霞，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六五三部队，
类型：发明
国别省市：