CN100514019C - 高温高压氦检漏方法及其检漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在高温高压条件下，对工件进行氦检漏的高温高压氦检漏方法及其检漏装置。本发明的方法包括：a)对检漏装置的真空室抽真空，使其真空度达到1×10^-3Pa；b)对真空室加热待其温度升至380℃时进行恒温控制；c)对真空检测系统标定；d)对被测工件预抽真空，使之达到1～10Pa；e)对被测工件充0.1～1.5MPa的氦气；f)对被测工件再次抽真空，使真空度降至10Pa以下；g)真空室温度降至室温，取出被测工件。本发明的装置由真空检漏装置、真空室加热及温控装置、工件预抽真空及充氦进排气装置和氦质谱检漏仪组合而成。本发明优点是检测方法简单，检测结果可靠，检测灵敏度高达0.5×10^-11Pa·m³/s，既能满足常温、常压又能满足高温高压条件下对被测工件的氦检漏。

Description

高温高压氦检漏方法及其检漏装置

技术领域

本发明涉及一种检测工件密封性能的检测方法及其检测装置，具体涉及氦气检漏方法及所用检漏装置。

背景技术

为了检测工件的密封性能，必须进行氦质谱检漏。关于真空氦检漏的设备和方法很多，目前的真空检漏系统，一般为常温、常压真空氦检漏系统。如中国专利CN200420115241.2所公开的检漏设备，采用真空室法氦检漏技术，检测装置可以对被检测工件充压，装置包括带上盖的容器，上盖与容器之间的固体密封材料，带检漏仪吸管的检漏仪，置于容器外的检漏气源，和与被检产品连接的密封夹具，容器的下部为液腔，液腔与上盖之间为集气腔，上盖设有一端与集气腔相通、另一端与检漏仪吸管相通的检漏孔，被检产品置于液腔内并通过检漏气源通入检漏气体。由于该系统采用液腔液体加热，检测温度较低，而不能用于高温高压环境下的工件的氦检漏。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在高温高压条件下，对工件密封性能进行检测的高温高压氦检漏方法，并提供应用这种方法对工件进行检测所用的检漏装置。

本发明的目的是通过实施下述技术方案实现的：

一种被测工件高温高压氦检漏方法，包括以下步骤：

第一步，对检漏装置的真空室抽真空，使真空室的真空度达到1×10^-3Pa；

第二步，当真空室的真空度达到1×10^-3Pa时，对真空室进行加热，待其温度升至380℃时，对真空室进行恒温控制；

第三步，对真空检测系统进行标定；

第四步，将待测工件装入真空室，对该工件预抽真空，使工件的预抽真空度达到1～10Pa，

第五步，对测试工件充0.1～1.5MPa的氦气；

第六步，对测试工件再次抽真空，使其真空度降至10Pa以下，从真空度数即可判断工件的密封性能；

第七步，待真空室内的温度降至室温后，从真空室中将工件取出。

本发明提供的应用上述氦检漏方法的高温高压氦检漏装置，包括有真空室、检漏仪、氦气瓶，真空室一端通过真空管路与检漏仪连接，真空室另一端由密封法兰密封并通过高压氦气管路与氦气瓶连接，其特征在于：

在真空室的壁外包装有加热炉；

在真空室内插有热电偶，它通过热电偶信号线连接温控仪；

在真空室的端部设置有系统标准漏孔；

真空管路(29)的一端与真空室端部连通，其上设置有数显真空计的真空规，另一端有两个支路，一个支路通过检漏仪连接阀连接所述检漏仪，另一个支路则通过真空泵组连接阀连接由机械真空泵和分子泵组成的泵组；在所述真空室密封法兰上，设置有冷却水管和真空密封接头；

在真空室内部放置待测工件，使其端部与工件进排气接管接通，该接管的一端穿过真空室的密封法兰，另一端通过接管与高压氦气管路密封接头连接；

在真空室装有密封法兰的一端，与高压氦气管路密封接头连接的高压氦气管路，其一端依次装有真空压力表和高压氦气进气阀，另一端有三个支路，第一个支路为带有高压排气阀的高压氦气排气管路，第二个支路依次通过高压氦气出气阀及高压氦气开关阀与氦气瓶连接，第三个支路则通过真空承压阀连接机械真空泵。

本装置有如下附属技术特征：

在所述真空室密封法兰上设置的冷却水管，装有冷却水进水阀和热水排水阀。

在所述真空室的加热炉上，设置有加热炉控制开关。

在机械真空泵上设置有真空排气阀。

本发明的效果在于：采用本发明的检漏方法及检漏装置，使用效果稳定，检测方法简单，检测结果可靠，既能满足工件在常温、常压条件下的氦检漏，又能满足有一定检测压力和温度要求的工件的氦检漏，可满足在50～500℃温度下、工件内腔充氦压力在0.1～1.5MPa范围内的真空室法氦检漏，实现了在高温、高压条件下对被测工件的真空氦检漏，检测灵敏度高达0.5×10^-11Pa·m³/s。

附图说明

图1是本发明检漏装置的结构示意图。

图中标记：1.检漏仪，2.分子泵，3.机械真空泵，4.真空泵组连接阀，5.热电偶信号线，6.加热炉控制开关，7.温控仪，8.被测工件，9.真空室，10.真空室密封法兰，11.氦气瓶，12.机械真空泵，13.真空排气管，14.真空承压阀，15.高压氦气开关阀，16.高压氦气管路，17.高压氦气出气阀，18.高压氦气排气管路，19.高压氦气排气阀，20.高压氦气进气阀，21.真空压力表，22.冷却水进水阀，23.冷却水管，24.工件进排气接管，25.加热炉，26.数显真空计，27.热电偶，28.真空规，29.真空管路，30.检漏仪连接阀，31.系统标准漏孔，32.热水排水阀，33.真空密封接头，34.高压氦气管路密封接头。

具体实施方式

以下内容是结合图1对本发明所作的进一步描述：

一种被测工件的高温高压氦检漏方法，步骤如下：

第一步，对检漏装置的真空室9抽真空，使真空室9的真空度达到1×10^-3Pa；

第二步，当真空室9的真空度达到1×10^-3Pa时；对真空室9进行加热，待其温度升至380℃时，对真空室9进行恒温控制；

第三步，对真空检测系统标定；

第四步，将待测工件8装入真空室9，对该工件8预抽真空，使该工件的预抽真空度达到1～10Pa；

第五步，对被测工件8充01.～1.5MPa的氦气；

第六步，对被测工件8再次抽真空，使其真空度降至10Pa以下，从真空度数即可判断工件的密封性能；

第七步，待真空室9内的温度降至室温后，从真空室9中将被测工件8取出。

应用上述检漏方法的本发明高温高压氦检漏装置，由真空检漏装置、真空室加热及温控装置、工件预抽真空与充氦进排气装置、以及氦质谱检漏仪组合而成；其中：

真空检漏装置，由真空室9、机械真空泵3和分子泵2组成的泵组、及真空管路29诸组件组成；其中：

真空管路29的一端与真空室9的端部连通，其上设置有数显真空计26的真空规28，另一端有两个支路，一个支路通过检漏仪连接阀30连接所述检漏仪1，另一个支路则通过真空泵组连接阀4连接由机械真空泵3和分子泵2组成的泵组，在与真空管路29连接的真空室9端部，设置有系统标准漏孔31；

真空室9的另一端由密封法兰10密封，该密封法兰10配有真空密封接头33，真空室9的密封法兰10上，设置有带冷却水进水阀22和热水排水阀32的冷却水管23，将被测工件8装放于真空室9内并与工件进排气接管24接装，该管24另一端穿过密封法兰10和真空密封接头33，并通过接管与高压氦气管路上的高压氦气管路密封接头34连接，机械真空泵12上装有排气管13。

真空室加热及温控装置，由真空室9、包装在真空室9外面具有控制开关6的加热炉25、插入真空室9的热电偶27和通过热电偶信号线5连接的温控仪7组成。

工件预抽真空及充氦进排气装置，由接装在高压氦气管路密封接头34上与工件进排气接管24连接的高压氦气管路16、分别装在该高压氦气管路16上的机械真空泵12、氦气瓶11、真空压力表21和各种开关阀所组成，其中所述的：

高压氦气管路，一端与高压氦气管路密封接头34接装，其后依次连接真空压力表21和高压氦气进气阀20，另一端有三个支路，第一个支路为带有高压排气阀19的高压氦气排气管路18，第二个支路依次通过高压氦气出气阀17及高压氦气开关阀15与氦气瓶11连接，第三个支路则通过真空承压阀14连接机械真空泵12。在本实施例中，使用的被测工件是φ70×190的螺纹钎焊过渡管接头。

应用本发明方法和装置对工件进行高温高压氦检漏的具体步骤如下：

第一步，关闭高压排气阀19、高压氦气出气阀17、高压氦气进气阀20、检漏仪连接阀30，开启真空泵组连接阀4，启动与运行由机械真空泵3和分子泵2所组成的泵组，对真空室9抽真空，通过数显真空计26测量真空室的真空度，直到抽取真空室9的真空度到1×10^-3Pa；

第二步，当真空室9内的真空度被抽到1×10^-3Pa时，打开加热炉控制开关6，用加热炉25对真空室9进行加热，待真空室9内温度升至设置的工作检测温度380℃时，通过温控仪7对真空室9进行恒温控制；

第三步，开启检漏仪1、检漏仪连接阀30和系统标准漏孔31，对真空检测系统进行标定；

第四步，打开真空室密封法兰10，将被测工件8装入真空室、使其与被测工件8的进排气接管24接装、封装好密封法兰10，开启真空承压阀14、高压氦气进气阀20、启动机械真空泵12对被测工件8预抽真空，用真空压力表21测量，直至抽取该工件的预真空度到1～10Pa；

第五步，当被测工件8的预真空度达到1～10Pa后，关闭真空承压阀14和机械真空泵12，再开启高压氦气开关阀15和高压氦气出气阀17，氦气瓶11中的氦气通过氦气管路对被测工件8充上0.1～1.5MPa的氦气；

第六步，关闭高压氦气开关阀15、高压氦气出气阀17，开启真空承压阀14，启动运行连接机械真空泵12，对被测工件8再次抽气，用真空压力表21测量，当被测工件8的真空度降至10Pa以下，令机械真空泵12停机，从真空压力表21显示的真空数即可判断工件的密封性能；

第七步，待真空室9内的温度降至室温后，开启真空室密封法兰10，取出被测工件8。

采用本发明提供的高温高压氦检漏方法的装置，可对外形尺寸在φ(6～100)×L(20～280)范围内的工件，进行常温～500℃温度范围内、工件充氦压力在常压～1.2MPa范围内的真空氦检漏，其检测灵敏度高达0.5×10^-11Pa·m³/s。

Claims (5)

1.一种被测工件的高温高压氦检漏方法，包括以下步骤：

第一步，对检漏装置的真空室抽真空，使真空室的真空度达到1×10^-3Pa；

第二步，当真空室的真空度达到1×10^-3Pa时；对真空室进行加热，待其温度升至380℃时，对真空室进行恒温控制；

第三步，对真空检测系统标定；

第四步，将被测工件装入真空室，对该工件预抽真空，使工件的预抽真空度达到1～10Pa；

第五步，对被测工件充01.～1.5MPa的氦气；

第六步，对被测工件再次抽真空，使其真空度降至10Pa以下，从真空室数即可判断工件的密封性能；

第七步，待真空室内的温度降至室温后，从真空室中将工件取出。

2.应用权利要求1所述氦检漏方法的高温高压氦检漏装置，包括有真空室(9)、检漏仪(1)、氦气瓶(11)，真空室(9)一端通过真空管路(29)与检漏仪(1)连接，真空室(9)另一端由密封法兰(10)密封并通过高压氦气管路(16)与氦气瓶(11)连接，其特征在于：

在真空室(9)的壁外包装有加热炉(25)；

在真空室(9)内插有热电偶(27)，它通过热电偶信号线(5)连接温控仪(7)；

在真空室(9)的端部设置有系统标准漏孔(31)；

真空管路(29)的一端与真空室(9)的端部连通，其上设置有数显真空计(26)的真空规(28)，另一端有两个支路，一个支路通过检漏仪连接阀(30)连接所述检漏仪(1)，另一个支路则通过真空泵组连接阀(4)连接由机械真空泵(3)和分子泵(2)组成的泵组；

在所述真空室密封法兰(10)上，设置有冷却水管(23)和真空密封接头(33)；

在真空室(9)内部放置被测工件(8)，使其端部与工件进排气接管(24)接通，该接管(24)的一端穿过真空室的密封法兰(10)，另一端通过接管与高压氦气管路密封接头(34)连接；

在真空室(9)装有密封法兰的一端，与高压氦气管路密封接头(34)连接的高压氦气管路(16)，其一端依次装有真空压力表(21)和高压氦气进气阀(20)，另一端有三个支路，第一个支路为带有高压排气阀(19)的高压氦气排气管路(18)，第二个支路依次通过高压氦气出气阀(17)及高压氦气开关阀(15)与氦气瓶(11)连接，第三个支路则通过真空承压阀(14)连接机械真空泵(12)。

3.按照权利要求2所述的高温高压氦检漏装置，其特征在于：在所述真空室密封法兰(10)上设置的冷却水管(23)，装有冷却水进水阀(22)和热水排水阀(32)。

4.按照权利要求2所述的高温高压氦检漏装置，其特征在于：在所述真空室(9)的加热炉(25)上，设置有加热炉控制开关(6)。

5.按照权利要求2所述的高温高压氦检漏装置，其特征在于：在机械真空泵(12)上设置有真空排气管(13)。

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