氦质谱正压检漏法
2017-4-28 10:18:04
常用氦质谱检漏仪检漏分真空检漏、正压检漏和压力- 真空检漏3
种情况。由于运载火箭从填装燃料到完成飞行任务,绝大部分时间是在大气环境中处于待发状态,飞行时间很短,只要保证周围不起火、不爆炸、燃料充足即可,所以宜采用正压检漏法。卫星、飞船等航天器,从填装介质到完成飞行任务,绝大部分时间是在真空环境中飞行,寿命为几天、几年、几十年⋯⋯发射前在地面停留时间就显得太短了,所以采用压力-
真空法。对于一侧是大气,另一侧是真空状态的被检件应采用真空检漏法。
1、正压检漏
2、注意事项
1、正压检漏
正压检漏的方法很多,比如:气泡法,卤素吸枪法,卤素灯法,氦质谱检漏仪吸枪法,四极质谱吸枪法,同位素法⋯⋯而灵敏度较高、用的较广的是氦质谱检漏仪吸枪法。
1.1、压力及介质种类对漏率的影响
尽量模拟工况是检漏工作者的努力方向。100 %模拟是困难的,有时甚至是不可能的。比如:高压、高温、低温⋯⋯有的产品在检漏设计时只允许低压、常温,而工作时却在不同部位同时出现高压、高温和低温状态。
1.2、氦质谱检漏仪吸枪法
氦质谱检漏仪吸枪法有二种方式,即移动嗅探式和氦罩累积式。前者只能定性检测大漏,后者则可定量检测微漏。只要具有一个适合的正压校准漏孔,给出漏率、校准温度、温度系数、气体种类和不确定度等,就可以测量并计算出工况下的漏率。在用吸枪探测中应保持吸枪小孔环境的清洁,湿度大时不宜直接在低温环境中探测,否则会造成吸枪小孔的阻塞,给出的检漏结果过于乐观,造成漏率偏小的假象,这是十分危险的,必须要经常用正压校准漏孔进行比对。
1.2.1、吸枪移动嗅探法
将吸枪用软管接到氦质谱检漏仪上,并与检漏仪一起调整到较好的检漏状态。首先用吸枪对正压校准漏孔出气口进行扫描,注意吸枪口与正压校准漏孔出气口的距离和移动速度。在正压检漏时要以类似的距离和移动速度进行嗅探,然后用信号比对法判定大致漏率,这种方法可以较准确定位漏孔。必要时要进行压力、温度和浓度等修正。
1.2.2、氦罩累积法
如果被检件漏率很小,直接用吸枪移动嗅探法得不到信号,必须用氦罩累积法。在正压检漏时,小被检件可以用氦罩整个罩住;大而复杂的被检件可用多个小罩局部罩住待检部位。用吸枪探测出罩内本底和累积信号,扣除本底后即为累积净信号,采用下述公式进行计算
氦罩要专门设计,一般用金属制作(塑料布在长时间累积中渗透量太大) 。如果累积时间短,也可用0.10～0.15 mm
的塑料布制作。检测时氦罩应尽量小,以便提高氦的压升率。氦罩要密封。探测口要方便检测。检漏过程中,仪器灵敏度和吸枪在校准后不得进行调整,否则要重新进行校准。吸枪不应一直插在检测口内,以免影响累积信号。在低温探测时,环境湿度应尽量降低,被检件应先加高压示漏气体而后降温,以免小孔阻塞。
氦质谱正压检漏法在火箭发动机、星用高压气瓶、飞船零部件等检漏中得到成功应用并正在扩大,但有待进一步研究和提高,为我国航天事业的发展和产品质量的提高作出更大贡献。
