氦質(zhì)譜背壓檢漏方法研究

2011-04-06 薛大同 蘭州物理研究所真空低溫技術(shù)與物理國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

  闡述了氦質(zhì)譜背壓檢漏的特點(diǎn)及目前存在的問題, 在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)建議。深入探討了預(yù)充氦背壓法測(cè)得的測(cè)量漏率與等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的關(guān)系, 指出預(yù)充氦背壓法可用于檢測(cè)壓氦背壓法檢測(cè)不到的小漏孔, 給出了等效標(biāo)準(zhǔn)漏率對(duì)測(cè)量漏率具有的雙值均在分子流范圍時(shí)的鑒別方法。

  D. A. Howl 和C. A.Mann[1965 年在Vacuum 雜志上發(fā)表背壓檢漏技術(shù) 一文, 采用壓氦( by bombing) 處理后用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏的技術(shù)解決了密閉器件分子流漏孔檢測(cè)的基本理論問題。在此基礎(chǔ)上, 美國試驗(yàn)與材料學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 493 及我國航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QJ 3212 又增加了預(yù)充氦( by prefilling )處理法, 并統(tǒng)稱為氦質(zhì)譜儀背壓檢漏方法( Test Methods for Leaks Using the Mass Spectrometer Leak Detector in the Inside􀀂Out Testing Mode)  。該方法顯示的測(cè)量漏率不僅與漏孔的標(biāo)準(zhǔn)漏率有關(guān), 而且與內(nèi)腔容積、壓氦壓力、加壓時(shí)間、候檢時(shí)間有關(guān), 因此, 必須研究確定測(cè)量漏率與等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的關(guān)系。

1、特點(diǎn)及已有的對(duì)策

  氦質(zhì)譜背壓檢漏的特點(diǎn)之一是無法獲得由測(cè)量漏率求等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的解析表達(dá)式, 為此, 國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC 68-2-17 及我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2423.23 引入了嚴(yán)酷等級(jí)的概念, 當(dāng)壓氦壓力、加壓時(shí)間、候檢時(shí)間均保持不變時(shí), 要求的嚴(yán)酷等級(jí)與單位體積的測(cè)量漏率間存在明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 128A、GJB 360A 及GJB 548B則采用固定法和靈活法, 按內(nèi)腔容積分檔, 固定法規(guī)定一、兩種壓氦壓力及對(duì)應(yīng)的加壓時(shí)間、候檢時(shí)間以及測(cè)量漏率的拒收極限, 如果實(shí)際測(cè)量漏率大于該極限值則產(chǎn)品被拒收; 靈活法規(guī)定等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的拒收規(guī)范值, 并根據(jù)靈活選擇的壓氦壓力、加壓時(shí)間、候檢時(shí)間, 由公式計(jì)算出測(cè)量漏率的極限值, 如果實(shí)際測(cè)量漏率大于該極限值則產(chǎn)品被拒收。

  氦質(zhì)譜背壓檢漏的特點(diǎn)之二在內(nèi)腔容積、壓氦壓力、加壓時(shí)間、候檢時(shí)間都相同的情況下, 具有相同測(cè)量漏率的兩個(gè)密閉器件的等效標(biāo)準(zhǔn)漏率可能差別非常大, 即等效標(biāo)準(zhǔn)漏率具有雙值。對(duì)于壓氦背壓法而言, 其中可能存在的大漏孔多半已超出分子流范圍, 因此可用粗檢法鑒別。粗檢法鑒別應(yīng)在氦質(zhì)譜背壓檢漏之后進(jìn)行, 以防粗檢過程中將小漏堵死。對(duì)于預(yù)充氦背壓法而言, 由于候檢時(shí)間往往相當(dāng)長, 其中的大漏孔很可能仍在分子流范圍, 粗檢法已不能鑒別, 如何解決這一問題, 值得認(rèn)真探討。

4 、結(jié)論

  針對(duì)目前氦質(zhì)譜背壓檢漏標(biāo)準(zhǔn)存在的問題, 探討了泄漏時(shí)間常數(shù)、嚴(yán)酷等級(jí)與等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的關(guān)系, 探討了壓氦背壓法測(cè)得的測(cè)量漏率與等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的關(guān)系, 特別深入探討了預(yù)充氦背壓法測(cè)得的測(cè)量漏率與等效標(biāo)準(zhǔn)漏率的關(guān)系。指出預(yù)充氦背壓法可用于檢測(cè)壓氦背壓法檢測(cè)不到的小漏孔, 解決了等效標(biāo)準(zhǔn)漏率對(duì)測(cè)量漏率具有的雙值均在分子流范圍時(shí)的鑒別問題。