CN105675224A - 封装管壳密封性检测系统的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封装管壳密封性检测系统的检测方法，通过所述检测装置和所述抽真空装置均与所述测试件密封连接，所述喷气装置、所述抽真空装置和所述支撑驱动装置与所述控制装置电性连接，较之以前的手动操作相比，可以在实现封装管壳的自动化检漏工作的同时，消除人为操作产生的误差，从而可以极大提高检测精确性和效率，且该系统操作简便，可靠性较高。

Description

封装管壳密封性检测系统的检测方法

技术领域

本发明涉及零件密封性检测装置技术领域，尤其是涉及封装管壳密封性检测系统的检测方法。

背景技术

氦质谱喷氦检漏法是将封装管壳通过密封垫及真空硅脂等密封件与氦质谱检漏仪进行密封连接，之后对封装管壳抽真空处理，当检漏仪的质谱室达到稳定状态后，用装有氦气的喷枪向封装管壳疑似漏气部位喷吹氦气，氦气被吸入封装管壳内部并进入氦质谱检漏仪，由输出仪表显示漏孔的漏率值，及通过喷氦枪喷吹来判断漏孔的位置从而完成检漏测试。

目前，国家标准及试验方法中没有对喷氦时间及移动速度两个重要的检漏参数作相关规定，导致检验人员对管壳检漏只能靠经验操作，易造成试验结果漏判或误判。此外，传统手工操作管壳密封性检测也存在检漏灵敏度低、漏孔位置难以确定及喷氦压力无法满足等问题，对于低漏率(小于5×10^-4pa·cm³/s)的非线性特殊封装异形管壳更是无法满足密封性检测要求。同时，市场上尚未有封装管壳密封性自动喷氦检漏系统，不利于检测结果的准确性、重复性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种封装管壳密封性检测系统的检测方法，实现封装管壳密封性的自动化检测，大大提供检测精度和效率，且该系统结构简单，操作简便，可靠性较高。

本发明的目的是这样实现的：

一种封装管壳密封性检测系统的检测方法，包括如下步骤：

S1、将被测封装管壳固定于检测平台上，抽真空装置和质谱检漏仪均与被测封装管壳密封连接；

S2、将喷枪固定于支撑驱动装置，并保持喷枪喷嘴与被测封装管壳的疑漏部位相对；

S3、抽真空装置对被测封装管壳进行抽真空处理，供气装置动作，喷枪对多个疑漏部位进行喷吹；喷枪喷吹疑漏部位的同时，质谱检漏仪进行漏率值的测定；

S4、判断质谱检漏仪是否检测到的相对漏率值，若是，当前检测部位则确定为实际泄漏部位，若否，则进入步骤S3对下一个疑漏部位进行检测。

进一步地，在步骤S1之前还包括利用标准真空漏孔对质谱检漏仪进行校准。

进一步地，在步骤S3之前还包括测量被测封装管壳的壳腔体积和疑漏部位的尺寸，并根据质谱检漏仪的电路反应时间、抽真空装置的抽气速率以及喷枪喷出气体的浓度来计算喷枪喷吹时间。

进一步地，步骤S3中所述的喷枪喷吹时间的计算公式为：

$\mathrm{\Δ}t=-1.05\sqrt{{T_1}^2+{(V/S_{He})}^2}ln(1-\frac{Q_{\min }}{r_{He}{Q^{\′}}_{\min }})$

Δt—为喷吹时间，s；

T₁—检漏仪电路反应时间，s；

S_He—检漏仪对氦气的抽速，m³/s；

rH_e—氦气百分比浓度，％；

V—被测样品的体积，m³；

Q'_min—最小有效可检漏率，Pa·m³/s；

Q_min—最小可检漏率，Pa·m³/s。

进一步地，在步骤S3中还包括根据测量出的疑漏部位的尺寸，控制喷枪的工作模式为定点喷射或往复扫喷。

进一步地，步骤S2中还包括根据喷枪枪嘴的直径及喷枪枪嘴距离被测管壳表面的距离，设定喷枪对被测管壳疑漏部位的喷吹速度。

进一步地，在步骤S2之前还包括在被测封装管壳上罩设回流罩。

本发明的有益效果在于：

上述封装管壳密封性检测系统的检测方法通过所述检测装置和所述抽真空装置均与所述测试件密封连接，所述喷气装置、所述抽真空装置和所述支撑驱动装置与所述控制装置电性连接，较之以前的手动操作相比，可以在实现封装管壳的自动化检漏工作的同时，消除人为操作产生的误差，从而可以极大提高检测的准确性和检测效率，且该系统操作简便，可靠性较高。

附图说明

图1为本发明实施例所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法的检测流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种封装管壳密封性检测系统的检测方法，包括如下步骤：

S1、将被测封装管壳固定于检测平台上，抽真空装置和质谱检漏仪均与被测封装管壳密封连接；

S2、将喷枪固定于支撑驱动装置，并保持喷枪喷嘴与被测封装管壳的疑漏部位相对；

S3、抽真空装置对被测封装管壳进行抽真空处理，供气装置动作，喷枪对多个疑漏部位进行喷吹；喷枪喷吹疑漏部位的同时，质谱检漏仪进行漏率值测定；

S4、判断质谱检漏仪是否检测到的相对漏率值，若是，当前检测部位则确定为实际泄漏部位，若否，则进入步骤S3对下一个疑漏部位进行检测。

其中，上述封装管壳密封性检测系统主要包括测试件、控制装置、喷气装置、抽真空装置、检测装置以及支撑驱动装置，所述检测装置与所述测试件密封连接，所述抽真空装置与所述测试件密封连接，所述喷气装置包括喷气件，所述喷气件固定于所述支撑驱动装置并与所述测试件相对设置，所述喷气装置、所述抽真空装置及所述支撑驱动装置均与所述控制装置电性连接，上述各个动作和检测部件均由所述控制装置空气完成相应的工作，通过所述检测装置和所述抽真空装置均与所述测试件密封连接，所述喷气装置、所述抽真空装置和所述支撑驱动装置与所述控制装置电性连接，较之以前的手动操作相比，可以在实现封装管壳的自动化检漏工作的同时，消除人为操作产生的误差，从而可以大大提高测试数据的精确性和检测效率，且该系统操作简便，可靠性较高。

此外，所述抽真空装置为真空泵，真空泵包括涡轮分子泵TMH071和IWATA涡旋泵ISP-500B，在其他实施例中，上述装置也可以采用其他型号。所述质谱检漏仪具体为氦质谱检漏仪，即用氦气作为示漏气体，在其他实施例中也可以采用氢气等其他气体。真空泵和氦质谱检漏仪通过真空硅脂和橡胶密封垫与被测封装管壳连接，以保证优良的密封性能，被测封装管壳放置于检测平台上，抽真空装置置于检测平台下方。

为了确保还质谱检漏仪的正常工作，在步骤S1之前还包括利用标准真空漏孔对质谱检漏仪进行校准，使其具有良好的检测精度和灵敏性。

上述喷气装置具体包括高压氦气气罐、流量计、减压阀、管路、喷枪等，喷枪固定于支撑驱动装置上并有控制装置驱动，为了提高检测方法的便利性，喷枪的喷嘴应正对被测物体，且喷枪应当是方便装拆的固定结构，流量计用于控制气流的速度和浓度，减压阀用于调节供气压力确保试验安全。

在步骤S3中包括对多个疑漏部位进行漏率值测定，质谱检漏仪检测到氦气的部位即为实际泄漏位置。实际检测过程中，因为被测封装管壳的泄漏部位通常肉眼无法直接观察到，因此通过预判确定多个疑似泄漏的部位进行检漏操作，可以提高极大地提高检测效率。

因此，在步骤S3之前还包括测量被测封装管壳的壳腔体积和疑漏部位的尺寸，并根据质谱检漏仪的电路反应时间、抽真空装置的抽气速率以及喷枪喷出气体的浓度来计算喷枪喷吹时间。为了保证检测数据的精确可靠，在进行检测之间，需要对封装管壳的壳内腔体的体积和疑漏部位的尺寸进行测量，并将测量数据导入控制装置内，之后根据氦质谱检漏仪的电路反应时间、抽真空装置的抽气速率以及喷枪喷出气体的浓度等数值，就可以计算处喷枪喷吹时间，如此便可以精确的控制单次试验的工作时间，保证检测数据精度的同时还可以大大提高检测效率。其中，喷枪喷吹时间按如下公式计算：

$\mathrm{\Δ}t=-1.05\sqrt{{T_1}^2+{(V/S_{He})}^2}ln(1-\frac{Q_{\min }}{r_{He}{Q^{\′}}_{\min }})$

Δt—为喷吹时间，s；

T₁—检漏仪电路反应时间，s；

S_He—检漏仪对氦气的抽速，m3/s；

r_He—氦气百分比浓度，％；

V—被测样品的体积，m3；

Q'_min—最小有效可检漏率，Pa·m³/s；

Q_min—最小可检漏率，Pa·m³/s；

上述公式中，当检漏仪型号选定时，即S_He、T₁、Q'_min及Q_min为已知，此时只需要确定封装管壳的壳腔内体积V及r_He时，即可求出该样品密封检漏时所需要的喷吹时间Δt。

另外，采用喷吹法检漏时，喷枪的喷嘴并非停留在某处固定不动，而是以一定速度V在移动，因此喷嘴喷出的氦气并非集中在一点，而是覆盖一片，这一片面积为d(样品疑似漏孔的长度)，d的大小取决于喷枪直径D及喷枪离管壳表面的距离h。一般喷枪距离集成电路外壳表面3mm～5mm，此时覆盖面d为喷枪直径D的10倍左右，即d＝10D。当D、Δt已知，则喷枪的移动速度V＝d/Δt。

为了进一步的提高检测系统的工作效率，在步骤S3中还包括根据测量出的疑漏部位的尺寸，控制喷枪的工作模式为定点喷射或往复扫喷。由于泄漏部位的尺寸不可控，即泄漏部位尺寸有大有小，针对较小的泄漏部位，可以由控制装置自动选定定点喷射的工作方式进行检漏操作，针对较大的泄漏部位可以由控制装置自动选定往复扫喷的方式进性检漏操作，从而可以覆盖较大的检测面积，由此通过两种不同的工作方式，不仅可以节省检测时间，降低检测成本，还可以大大提高检测效率。

在步骤S2之前还包括在被测封装管壳上罩设回流罩。该回流罩为半封闭球面结构，所述半封闭球面结构具有容腔，所述测试件位于所述容腔内，可以保证所述测试件处于良好氦气浓度的检测环境中，确保检测的灵敏度，同时也可以防止氦气迅速扩散至环境中，实现氦气的回流，节省资源。

另外，在步骤S2中还包括根据喷枪枪嘴的直径及喷枪枪嘴距离被测管壳表面的距离，设定喷枪对被测管壳疑漏部位的喷吹速度。在本优选的实施例中，喷枪的具体尺寸为口径为1.0mm，长径比为2，入口角80°的铝合金喷枪，如此可以实现喷口流量最大化的同时兼顾辨析漏孔位置的能力，通过设定喷枪的喷吹速度，可以使被测封装管壳处于适应的检测浓度中，不仅可以提高检测精度和效率的同时，还可以降低使用氦气使用量以节省成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将被测封装管壳固定于检测平台上，抽真空装置和质谱检漏仪均与被测封装管壳密封连接；

S2、将喷枪固定于支撑驱动装置，并保持喷枪喷嘴与被测封装管壳的疑漏部位相对；

S3、抽真空装置对被测封装管壳进行抽真空处理，供气装置动作，喷枪对多个疑漏部位进行喷吹；喷枪喷吹疑漏部位的同时，质谱检漏仪进行漏率值的测定；

S4、判断质谱检漏仪是否检测到的相对漏率值，若是，当前检测部位则确定为实际泄漏部位，若否，则进入步骤S3对下一个疑漏部位进行检测。

2.根据权利要求1所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括利用标准真空漏孔对质谱检漏仪进行校准。

3.根据权利要求1所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，在步骤S3之前还包括测量被测封装管壳的壳腔体积和疑漏部位的尺寸，并根据质谱检漏仪的电路反应时间、抽真空装置的抽气速率以及喷枪喷出气体的浓度来计算喷枪喷吹时间。

4.根据权利要求3所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，步骤S3中所述的喷枪喷吹时间的计算公式为：

$\mathrm{\Δ}t=-1.05\sqrt{T_1^2+{(V/S_{He})}^2}ln(1-\frac{Q_{\min }}{r_{He}{Q}^{\′}{\min }_{}})$

Δt—为喷吹时间，s；

T₁—检漏仪电路反应时间，s；

S_He—检漏仪对氦气的抽速，m³/s；

r_He—氦气百分比浓度，％；

V—被测样品的体积，m³；

Q'_min—最小有效可检漏率，Pa·m³/s；

Q_min—最小可检漏率，Pa·m³/s。

5.根据权利要求1所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，在步骤S3中还包括根据测量出的疑漏部位的尺寸，控制喷枪的工作模式为定点喷射或往复扫喷。

6.根据权利要求1所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，步骤S2中还包括根据喷枪枪嘴的直径及喷枪枪嘴距离被测管壳表面的距离，设定喷枪对被测管壳疑漏部位的喷吹速度。

7.根据权利要求1所述的封装管壳密封性检测系统的检测方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括在被测封装管壳上罩设回流罩。