CN104568337A - 一种截流取样法氦质谱检漏方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种截流取样法氦质谱检漏方法及装置，方法包括：将被检产品置入真空密封室内进行密封；于被检产品内部充入氦气；对真空密封室进行抽真空；采集真空密封室内的抽真空气体；将被检产品移出真空密封室；利用氦质谱检漏仪对采集到的抽真空气体进行氦质谱检漏。通过在抽真空管道上安装第一截流阀和第二截流阀，使第一截流阀与第二截流阀之间的抽真空管道形成截流段，在真空密封室达到检测真空度时，通过关闭第一截流阀和第二截流阀，将真空密封室内的抽真空气体截流采集在截流段内，取走被检产品，对取样的抽真空气体进行检漏，检漏时被检产品已经脱离检测系统，提高生产效率，实现了生产线上的高速在线检测。

Description

一种截流取样法氦质谱检漏方法及装置

技术领域

本发明涉及氦质谱检漏的技术领域，尤其涉及一种截流取样法氦质谱检漏方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，真空检漏技术要求越来越高，目前在国内外应用最广泛、精度最高的真空检漏方法就是氦质谱检漏方法。

氦质谱检漏法是利用氦质谱检漏仪的氦分压力测量原理，实现被检产品的氦泄漏量测量。当被检产品密封面上存在漏孔时，示漏气体氦气及其它成分的气体均会从漏孔泄露出来，泄露出来的气体进入氦质谱检漏仪后，由于氦质谱检漏仪的选择性识别能力，仅给出气体中的氦气分压力信号值。在获得氦气信号值的基础上，通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦气的泄漏量。

目前氦质谱检漏法采用的是真空箱法检漏，需要将被检产品整体放入真空密封室内，在被检产品内部充入氦气(可以打人含氦气的高压气体)，真空密封室内抽真空，真空密封室与氦质谱检漏仪相连接。当被检产品表面有漏孔时，气体从高压向真空低压力的方向流动，体积极小的氦分子就会自被检产品内部通过微漏孔进入真空密封室内，再由氦质谱检漏仪进行检漏，实现被检产品总漏率的测量。

但是，该种真空箱法检漏的方法需要暂停被检产品的生产线，待氦质谱检漏仪检测完毕后，再重新启动被检产品的生产线，使得生产系统与检测系统相互干预，降低了产品的生产效率，不适用于实际生产线的自动化高速检漏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高生产效率、实现生产线上的高速在先检测的截流取样法氦质谱检漏方法及装置。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种截流取样法氦质谱检漏方法，包括：

将被检产品置入真空密封室内进行密封；

于所述被检产品内部充入氦气；

对所述真空密封室进行抽真空；

采集所述真空密封室内的抽真空气体；

将所述被检产品移出所述真空密封室；

利用氦质谱检漏仪对采集到的所述抽真空气体进行氦质谱检漏，得到所述被检产品的氦气泄漏量。

所述截流取样法氦质谱检漏方法进一步的改进在于，采集所述真空密封室内的抽真空气体包括：

通过抽真空管道连接所述真空密封室和用于抽真空所述真空密封室的抽真空设备；

于所述抽真空管道上安装第一截流阀和第二截流阀，所述第一截流阀设于所述抽真空管道靠近所述真空密封室一侧的位置，所述第二截流阀设于所述抽真空管道靠近所述抽真空设备一侧的位置，使所述第一截流阀和所述第二截流阀之间的抽真空管道形成截流段；

在所述抽真空设备对所述真空密封室进行抽真空时，利用关闭所述第一截流阀和所述第二截流阀将所述抽真空气体采集至所述截流段内。

所述截流取样法氦质谱检漏方法进一步的改进在于，

在所述截流段上安装一第一真空计；

在利用所述氦质谱检漏仪对所述截流段采集到的所述抽真空气体进行氦质谱检漏后，利用所述第一真空计监控所述截流段内的真空度，使所述截流段内的真空度<0.2～1mbar。

所述截流取样法氦质谱检漏方法进一步的改进在于，

在所述真空密封室与所述第一截流阀之间的抽真空管道上安装一第二真空计；

待所述第二真空计测量到所述真空密封室的真空度<0.1～0.2mbar时，关闭所述第一截流阀和所述第二截流阀对所述抽真空气体进行采集。

所述截流取样法氦质谱检漏方法进一步的改进在于，对所述真空密封室进行抽真空包括：

采用主真空泵及辅助前级泵相连接组成的抽真空设备对所述真空密封室进行抽真空。

所述截流取样法氦质谱检漏方法进一步的改进在于，将所述被检产品移出所述真空密封室前还包括对所述真空密封室解除密封。

本发明还公开了一种截流取样法氦质谱检漏装置，包括用于容置被检产品的真空密封室、用于抽真空所述真空密封室的抽真空设备、连接所述真空密封室与所述抽真空设备的抽真空管道、以及氦质谱检漏仪，所述抽真空管道上安装有第一截流阀和第二截流阀，所述第一截流阀与所述第二截流阀之间的真空管道形成截流段，所述氦质谱检漏仪连接所述截流段。

所述截流取样法氦质谱检漏装置进一步的改进在于，所述截流段上设有一第一真空计。

所述截流取样法氦质谱检漏装置进一步的改进在于，所述第一截流阀设于所述抽真空管道靠近所述真空密封室一侧的位置，所述第二截流阀设于所述抽真空管道靠近所述抽真空设备一侧的位置，所述真空密封室与所述第一截流阀之间的所述抽真空管道上设有一第二真空计。

所述截流取样法氦质谱检漏装置进一步的改进在于，所述抽真空设备包括主真空泵及连接所述主真空泵的辅助前级泵。

所述截流取样法氦质谱检漏装置进一步的改进在于，所述真空密封室上设有用于对所述真空密封室解除密封的破空管道，所述破空管道上设有破空阀。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

通过在容置被检产品的真空密封室与抽真空设备之间的抽真空管道上安装第一截流阀和第二截流阀，使第一截流阀与第二截流阀之间的抽真空管道形成截流段，在真空密封室达到检测真空度时，通过关闭第一截流阀和第二截流阀，将真空密封室内的抽真空气体截流采集在截流段内，完成取样，然后移走被检产品，使被检产品能够迅速回到生产线，再利用氦质谱检漏仪对截流段内的抽真空气体进行检漏，若被检产品存在漏孔，就能从抽真空气体中检测到氦气的泄漏量，同时，检漏时被检产品已经脱离检测系统，提高生产效率，实现了生产线上的高速在线检测，氦质谱检漏仪检测灵敏度高，能实现任何工作压力的漏率检测，反映被检产品的真实泄漏量。

附图说明

图1是本发明一种截流取样法氦质谱检漏装置的示意图。

图2是本发明一种截流取样法氦质谱检漏方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的截流取样法氦质谱检漏方法主要是利用最新研制的截流取样法氦质谱检漏装置在真空箱法氦质谱检漏过程中，增加了截流取样的步骤，首先利用真空箱法对生产线上的被检产品进行快速地抽真空气体的取样，然后，将被检产品迅速投入下一生产线，同时利用氦质谱检漏仪对取样的抽真空气体进行检漏，检漏时被检产品已经脱离检测系统，从而提高生产效率，实现了生产线上的高速在线检测。

首先参阅图1所示，本发明的截流取样法氦质谱检漏装置主要由用于容置被检产品20的真空密封室11、用于抽真空该真空密封室11的抽真空设备12、连接真空密封室11与抽真空设备12的抽真空管道13、以及用于检测氦气泄漏量的氦质谱检漏仪14构成。

其中，抽真空管道13上安装有一第一截流阀131和一第二截流阀132，第一截流阀131和第二截流阀132均为电磁阀，第一截流阀131设于抽真空管道13靠近真空密封室11一侧的位置，而第二截流阀132设于抽真空管道13靠近抽真空设备12一侧的位置，使得第一截流阀131与第二截流阀132之间的抽真空管道13形成一段截流段15，氦质谱检漏仪14就连接于该段截流段15上。

通过无氦气环境下的真空密封室11来密闭被检产品20，对被检产品20内部注入氦气，而后利用抽真空设备12将真空密封室11内的气体抽真空至抽真空管道13内，若被检产品20存在漏孔，在抽真空过程中，体积极小的氦分子就会通过漏孔进入真空密封室11内，既而随气压变化，由压力较高的真空密封室11内向压力较小的抽真空管道13内流动。接着利用关闭第一截流阀131与第二截流阀132，将抽真空得到的抽真空气体采集在第一截流阀131与第二截流阀132之间的截流段15内，最后利用与截流段15相连接的氦质谱检漏仪14对采集到的抽真空气体进行检漏，就能从抽真空气体中检测到氦气的泄漏量，同时，检漏时被检产品已经脱离检测系统，从而提高了生产效率，实现了生产线上的高速在线检测。在第一截流阀131和第二截流阀132之间的截流段15上还安装有一第一真空计161，在利用氦质谱检漏仪14对截流段15采集到的抽真空气体进行氦质谱检漏后，利用第一真空计161监控截流段15内的真空度，必须使截流段15内的真空度<0.2～1mbar。

抽真空设备12由一主真空泵121及连接主真空泵121的两个或多个辅助前级泵122构成，共同实现对真空密封室11的抽真空作业。并且在第一截流阀131与真空密封室11之间的抽真空管道13上安装一第二真空计162，用于实时监测真空密封室11的真空度，在真空密封室11的真空度抽到<0.1～0.2mbar时，同时关闭第一截流阀131和第二截流阀132，进行抽真空气体的采样，同时利用第二真空计162实时监测真空密封室11及抽真空管道13的真空度，还能起到保护装置的作用，延长装置的使用寿命。

结合图2所示，本发明的截流取样法氦质谱检漏方法具体包括如下步骤：

S001、将被检产品置入真空密封室内进行密封：

在真空密封室11上设有用于抽真空的一抽真空口和用于解除密封的一破真空口，在抽真空口上连接抽真空管道13的一端，抽真空管道13的另一端连接抽真空设备12，抽真空设备12采用主真空泵121与辅助前级泵122相连接的改进抽真空设备，具有较大的抽真空力，实现的抽真空效果较佳。设于真空密封室11顶部的破真空口上设有破空管道111，破空管道111上设有一破空阀112，用破空阀112的启闭来控制真空密封室11的破空和密封状态。

S002、于所述被检产品内部充入氦气：

被检产品20置于真空密封室11内进行密封，真空密封室11内部为无氦气环境，被检产品20上连接一注射管道201，用来向被检产品20内部注入氦气(可以注入含氦气的高压气体)，注射管道201要求与真空密封室11相互隔离，避免氦气进入真空密封室11内部。

S003、对所述真空密封室进行抽真空：

利用抽真空设备12对真空密封室11进行抽真空，将真空密封室11内的气体抽至抽真空管道13内，若被检产品20存在漏孔，在抽真空过程中，体积极小的氦气分子就会通过漏孔进入真空密封室11内，既而随气压变化，由压力较高的真空密封室11内向压力较小的抽真空管道13内流动。

S004、采集所述真空密封室内的抽真空气体：

在抽真空过程中实时利用第二真空计162检测真空密封室11内的真空度，并在真空密封室11内真空度抽到<0.1～0.2mbar时，同时关闭第一截流阀131与第二截流阀132，将抽真空得到的抽真空气体采集在第一截流阀131与第二截流阀132之间的截流段15内。

S005、将所述被检产品移出所述真空密封室：

待气体采集完毕后，打开真空密封室11底部的破空阀112，利用破空管道111连通大气与真空密封室11的内部，进行破空，解除真空密封室11的密封，从破空后的真空密封室11内取出被检产品20，使被检产品20能迅速进入下一生产线，而不必等待检漏完成后再进行下一生产线的操作，提高了被检产品20的生产效率，使得检漏系统与生产系统可以分离开来，不造成相互干扰，能实现任何工作压力的漏率检测，适用于生产线自动化高速检漏。

S006、利用氦质谱检漏仪对采集到的所述抽真空气体进行氦质谱检漏，得到所述被检产品的氦气泄漏量。

本发明的截流取样法氦质谱检漏方法的检测标准符合国际GB/T15823-2009《氦泄漏检验》真空压力法的氦质谱检漏法，主要应用于生产线自动化高速检漏，例如：大油桶生产线自动化高速检漏、轮毂生产线自动化高速氦检漏设备及其他生产线自动化高速氦检漏设备等，检测灵敏度高，能实现任何工作压力的漏率检测，反映被检产品的真实泄漏量。

同时，还利用安装在第一截流阀131和第二截流阀132之间的截流段15上的第一真空计161监控截流段15内的真空度，确保检漏结束时的截流段15内真空度必须<0.2～1mbar，以确保检测精度及维护设备。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于，包括：

将被检产品置入真空密封室内进行密封；

于所述被检产品内部充入氦气；

对所述真空密封室进行抽真空；

采集所述真空密封室内的抽真空气体；

将所述被检产品移出所述真空密封室；

利用氦质谱检漏仪对采集到的所述抽真空气体进行氦质谱检漏，得到所述被检产品的氦气泄漏量。

2.如权利要求1所述的截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于，采集所述真空密封室内的抽真空气体包括：

通过抽真空管道连接所述真空密封室和用于抽真空所述真空密封室的抽真空设备；

于所述抽真空管道上安装第一截流阀和第二截流阀，所述第一截流阀设于所述抽真空管道靠近所述真空密封室一侧的位置，所述第二截流阀设于所述抽真空管道靠近所述抽真空设备一侧的位置，使所述第一截流阀和所述第二截流阀之间的抽真空管道形成截流段；

在所述抽真空设备对所述真空密封室进行抽真空时，利用关闭所述第一截流阀和所述第二截流阀将所述抽真空气体采集至所述截流段内。

3.如权利要求2所述的截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于：

在所述截流段上安装一第一真空计；

在利用所述氦质谱检漏仪对所述截流段采集到的所述抽真空气体进行氦质谱检漏后，利用所述第一真空计监控所述截流段内的真空度，使所述截流段内的真空度<0.2～1mbar。

4.如权利要求3所述的截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于：

在所述真空密封室与所述第一截流阀之间的抽真空管道上安装一第二真空计；

待所述第二真空计测量到所述真空密封室的真空度<0.1～0.2mbar时，关闭所述第一截流阀和所述第二截流阀对所述抽真空气体进行采集。

5.如权利要求4所述的截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于，对所述真空密封室进行抽真空包括：

采用主真空泵及辅助前级泵相连接组成的抽真空设备对所述真空密封室进行抽真空。

6.如权利要求1～5中任一项所述的截流取样法氦质谱检漏方法，其特征在于，将所述被检产品移出所述真空密封室前还包括对所述真空密封室解除密封。

7.一种截流取样法氦质谱检漏装置，其特征在于：包括用于容置被检产品的真空密封室、用于抽真空所述真空密封室的抽真空设备、连接所述真空密封室与所述抽真空设备的抽真空管道、以及氦质谱检漏仪，所述抽真空管道上安装有第一截流阀和第二截流阀，所述第一截流阀与所述第二截流阀之间的真空管道形成截流段，所述氦质谱检漏仪连接所述截流段。

8.如权利要求7所述的截流取样法氦质谱检漏装置，其特征在于：所述截流段上设有一第一真空计。

9.如权利要求8所述的截流取样法氦质谱检漏装置，其特征在于：所述第一截流阀设于所述抽真空管道靠近所述真空密封室一侧的位置，所述第二截流阀设于所述抽真空管道靠近所述抽真空设备一侧的位置，所述真空密封室与所述第一截流阀之间的所述抽真空管道上设有一第二真空计。

10.如权利要求9所述的截流取样法氦质谱检漏装置，其特征在于：所述抽真空设备包括主真空泵及连接所述主真空泵的辅助前级泵。

11.如权利要求7～10中任一项所述的截流取样法氦质谱检漏装置，其特征在于：所述真空密封室上设有用于对所述真空密封室解除密封的破空管道，所述破空管道上设有破空阀。