CN107543663A - 浮空器氦质谱检漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮空器氦质谱检漏方法，通过氦质谱检漏仪、抽风机和集气罩的相互配合，将集气罩用于检漏浮空器，罩在浮空器的外表面上，在被检区域内，缓慢移动集气罩，速率小于0.2m/s，依次检漏，对漏率超过设定值的漏孔进行标记，对于已检出的大漏孔周围区域检漏时，利用喷吹装置进行喷吹，喷吹完毕，再进行检漏。本发明的抽风机入口安装有调节阀，通过调节该调节阀和检漏仪上游针阀，控制抽风机抽气和检漏仪吸气的流量比，进而调节检漏的灵敏度和检漏效率。
Description
技术领域
本发明属于航天航空泄漏检测技术领域，具体而言，本发明涉及一种浮空器氦质谱检漏方法。
背景技术
浮空器作为近空间飞行器，是当前国际上最为活跃的国防和民用高新技术之一，具有明显的军事和社会应用价值，可实现区域性的高精度对地观测、通信中继、灾难预警、导航等。驻留时间是浮空器重要性能指标，决定于囊体的整体漏率。而泄漏检测是漏率满足要求和囊体可靠工作的保证，也是未来延长驻留时间的关键。
目前，浮空器泄漏检测的方法主要有压力变化法，声学法、气泡法、氦质谱法等。
压力变化法是最常用的泄漏检测方法，它的基本原理是理想气体方法，当温度、体积不变的情况下，压力变化和泄漏量成正比，但实际情况下，浮空器温度和体积是变化的，因此，压力变化检漏法精度很差，甚至无法判断是否泄漏。
声学法是利用泄漏产生的声波信号，如果有泄漏存在，超声探测器能够检测到泄漏产生的超声波，并将超声波转化为人耳能听到的声音传到耳机中，操作者通过耳机中的声音来判断是否有泄漏存在，这种方法仅局限于对泄漏进行近距离探测，无法实现大范围的实时检测。并且受制于检漏现场环境噪声，这种方法的检漏效果并不好。
气泡法也是较常用的浮空器泄漏检测方法，这种方法需要在浮空器表面涂抹一层专用皂液，通过肉眼观察皂液是否产生微小气泡来判断是否泄漏，这种方法需要检漏前人工涂抹皂液、检漏后清除皂液，检漏效率太低，并且受制于人眼的分辨率，检漏灵敏度也一般。
氦质谱检漏是利用(参考文献1、闫荣鑫.泄漏检测[M]北京.机械工业出版社。2004.10)氦气做示踪气体，通过仪器测量泄漏出氦气的量，从而判断是否泄漏。常用的氦质谱检漏方法为氦质谱吸枪检漏法，直接利用质谱仪中分子泵，通过吸枪对可疑泄漏部位就行扫描。这种检漏方法灵敏度很高，但受制于分子泵抽速，效率极低，无法满足浮空器检漏要求。
本发明提出一种新型浮空器氦质谱检漏方法，通过在检漏仪前面串联一个抽风机用来汇集示漏气体，并利用具有一定结构的集气罩提高检漏效率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新型浮空器氦质谱检漏方法，通过在检漏仪前面串联一个抽风机用来汇集示漏气体，并利用具有一定结构的集气罩提高检漏效率。这种方法可广泛适用于各种形状的浮空器检漏，也可以用于环模设备等大型真空容器等泄漏检测。
本发明的浮空器氦质谱检漏方法，使用的氦质谱检漏系统包括氦质谱检漏仪、抽风机、集气罩、气源、压力表、阀门及若干管道，氦质谱检漏仪的检漏口通过阀门二与抽风机连通，抽风机经过阀门一连通集气罩，抽风机与阀门二之间设置排气口，检漏时，示漏气体依次通过集气罩、阀门一、压力表一、抽气机、阀门二，最终进入检漏仪。集气罩外测边缘处设置有一圈带孔的细管，该细管与喷吹气瓶相连。喷吹时，气体从气瓶流出，依次通过阀门五、压力表三、阀门四、压力表二、阀门三，最终从集气罩表压细管喷出。其中，阀门二为可调压针阀，可在30-1500Pa连续可调；阀门三为按压式开关阀；阀门四为可调压球阀，范围1-5MPa，压力表二设置在1-2MPa之间，显示通过阀门四后的气体压力，集气罩用于检漏浮空器，罩在浮空器的外表面上，所述检漏方法包括以下步骤：
1)利用浮空器充气口，将氦气浓度5‰-1％的氦气空气混合气体充入浮空器，充至浮空器内部表压1000Pa左右，充气完毕后，对充气口进行密封，并利用外部风扇对充气口周围进行吹除，防止浮空器外部氦气存留；
2)检漏时，开启抽风机、氦质谱检漏仪、打开阀门一和阀门二，调节阀门二开度，使检漏仪入口压力为800Pa左右，示踪气体依次通过集气罩、抽风机、氦质谱检漏仪，抽风机用来增大抽气速率，迅速将示踪气体汇集到检漏仪入口，氦质谱检漏仪测量气体中所含氦气量，多余的气体由排气口排出；
3)将集气罩背向浮空器，读取氦气本底示数I0，将集气罩罩住一个正压标准漏孔，漏率为Q0，待示数稳定后，读取示数I1；取出正压标准漏率，待示数降至本底；将集气罩垂直放置于浮空器表面，距离10mm处待示数稳定后，读取检漏仪示数I2，此时，对应的浮空器表面泄漏率为Q1，
4)在被检区域内，从左往右，从下往上缓慢移动集气罩，速率小于0.2m/s，依次检漏，对漏率超过设定值时，认为有泄漏发生，这时要对漏孔进行标记并记录漏率值。同时对该区域进行气体喷出，具体为，打开阀门五调节阀门四至指定压力0.4-0.8MPa,开启阀门三进行喷吹，喷吹完毕，关闭阀门三，阀门三按压时迅速喷气，松开后立即关闭，再进行检漏；
其中，集气罩为直径20cm,高度10-15cm的扁平状圆锥体，集气罩外测边缘处设置有一圈带孔的细管，该细管与喷吹气瓶相连。
其中，阀门一与抽风机之间设置压力表一，气瓶与阀门四之间依次设置阀门五和压力表三。
本发明的优点在于：
1、检漏仪前面串联一个抽风机，可实现在大气状态下持续检漏，并通过提高抽速提高检漏效率，每秒钟可以检漏0.04平米。。
2、本发明自带喷吹用氮气瓶，当环境中氦气浓度较高时，可以对被检件表面进行喷吹，去除富集的氦气。
3、本发明控制氮气喷吹的阀门安装在集气罩手柄上，且为按压式阀门，方便控制。
4、本发明检漏仪上游装有一针阀，可以稳定可靠的调节检漏仪的入口压力，进而调节检漏仪的抽速。
5、本发明抽风机抽气口安装有一个调节阀，通过调节该调节阀和检漏仪上游针阀，控制抽风机抽气和检漏仪吸气的流量比，进而调节检漏的灵敏度和检漏效率。
附图说明
图1是本发明的浮空器氦质谱检漏方法中所用检漏系统的结构示意图。
其中，1-集气罩、2-阀门一、3-压力表一、4-抽风机、5-排气口、6-阀门二、7-氦质谱检漏仪、8-阀门三、9-压力表二、10-阀门四、11-压力表三、12-阀门五、13-喷吹气瓶。
具体实施方式
以下介绍的是作为本发明所述内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本发明的所述内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
参见图1，图1显示了本发明的浮空器氦质谱检漏方法中所用检漏系统的结构示意图。本发明的浮空器氦质谱检漏方法，使用的氦质谱检漏系统包括氦质谱检漏仪7、抽风机4、集气罩1、气源、压力表、阀门及若干管道，氦质谱检漏仪7的检漏口通过阀门二6与抽风机4连通，抽风机经过阀门一2连通集气罩，抽风机与阀门二6之间设置排气口，检漏时，示漏气体依次通过集气罩1、阀门一、压力表一3、抽气机4、阀门二6，最终进入检漏仪。集气罩1外测边缘处设置有一圈带孔的细管，该细管与喷吹气瓶13相连。喷吹时，气体从气瓶流出，依次通过阀门五12、压力表三11、阀门四10、压力表二9、阀门三8，最终从集气罩1表压细管喷出。其中，阀门二6为可调压针阀，可在30-1500Pa连续可调；阀门三8为按压式开关阀；阀门四10为可调压球阀，范围1-5MPa，压力表二9设置在1-2MPa之间，显示通过阀门四10后的气体压力，集气罩用于检漏浮空器，罩在浮空器的外表面上，所述检漏方法包括以下步骤：
1)利用浮空器充气口，将氦气浓度5‰-1％的氦气空气混合气体充入浮空器，充至浮空器内部表压1000Pa左右，充气完毕后，对充气口进行密封，并利用外部风扇对充气口周围进行吹除，防止浮空器外部氦气存留；
2)检漏时，开启抽风机、氦质谱检漏仪、打开阀门一和阀门二，调节阀门二开度，使检漏仪入口压力为800Pa左右，示踪气体依次通过集气罩、抽风机、氦质谱检漏仪，抽风机用来增大抽气速率，迅速将示踪气体汇集到检漏仪入口，氦质谱检漏仪测量气体中所含氦气量，多余的气体由排气口排出；
3)将集气罩背向浮空器，读取氦气本底示数I0，将集气罩罩住一个正压标准漏孔，漏率为Q0，待示数稳定后，读取示数I1；取出正压标准漏率，待示数降至本底；将集气罩垂直放置于浮空器表面，距离10mm处待示数稳定后，读取检漏仪示数I2，此时，对应的浮空器表面泄漏率为Q1，
4)在被检区域内，从左往右，从下往上缓慢移动集气罩，速率小于0.2m/s，依次检漏，对漏率超过设定值时，认为有泄漏发生，这时要对漏孔进行标记并记录漏率值。同时对该区域进行气体喷出，具体为，打开阀门五调节阀门四至指定压力0.4-0.8MPa,开启阀门三进行喷吹，喷吹完毕，关闭阀门三，阀门三按压时迅速喷气，松开后立即关闭，再进行检漏；
5)检漏完毕后，撤离所有使用的工装、器材，并进行妥善保管。
尽管上文对本发明的具体实施方式进行了较详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。
Claims (3)
1.浮空器氦质谱检漏方法，使用的氦质谱检漏系统包括氦质谱检漏仪、抽风机、集气罩、气源、压力表、阀门及若干管道，氦质谱检漏仪的检漏口通过阀门二与抽风机连通，抽风机经过阀门一连通集气罩，抽风机与阀门二之间设置排气口，检漏时，示漏气体依次通过集气罩、阀门一、压力表一、抽气机、阀门二，最终进入检漏仪；集气罩外测边缘处设置有一圈带孔的细管，该细管与喷吹气瓶相连，喷吹时，气体从气瓶流出，依次通过阀门五、压力表三、阀门四、压力表二、阀门三，最终从集气罩表压细管喷出；其中，阀门二为可调压针阀，可在30-1500Pa连续可调；阀门三为按压式开关阀；阀门四为可调压球阀，范围1-5MPa，压力表二设置在1-2MPa之间，显示通过阀门四后的气体压力，集气罩用于检漏浮空器，罩在浮空器的外表面上，所述检漏方法包括以下步骤：
1)利用浮空器充气口，将氦气浓度5‰-1％的氦气空气混合气体充入浮空器，充至浮空器内部表压1000Pa左右，充气完毕后，对充气口进行密封，并利用外部风扇对充气口周围进行吹除，防止浮空器外部氦气存留；
2)检漏时，开启抽风机、氦质谱检漏仪、打开阀门一和阀门二，调节阀门二开度，使检漏仪入口压力为800Pa左右，示踪气体依次通过集气罩、抽风机、氦质谱检漏仪，抽风机用来增大抽气速率，迅速将示踪气体汇集到检漏仪入口，氦质谱检漏仪测量气体中所含氦气量，多余的气体由排气口排出；
3)将集气罩背向浮空器，读取氦气本底示数I0，将集气罩罩住一个正压标准漏孔，漏率为Q0，待示数稳定后，读取示数I1；取出正压标准漏率，待示数降至本底；将集气罩垂直放置于浮空器表面，距离10mm处待示数稳定后，读取检漏仪示数I2，此时，对应的浮空器表面泄漏率为Q1，
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4)在被检区域内，从左往右，从下往上缓慢移动集气罩，速率小于0.2m/s，依次检漏，对漏率超过设定值时，认为有泄漏发生，这时要对漏孔进行标记并记录漏率值；同时对该区域进行气体喷出，具体为，打开阀门五调节阀门四至指定压力0.4-0.8MPa,开启阀门三进行喷吹，喷吹完毕，关闭阀门三，阀门三按压时迅速喷气，松开后立即关闭，再进行检漏。
2.如权利要求1所述的浮空器氦质谱检漏方法，其中，集气罩为直径20cm,高度10-15cm的扁平状圆锥体，集气罩外测边缘处设置有一圈带孔的细管，该细管与喷吹气瓶相连。
3.如权利要求1所述的浮空器氦质谱检漏方法，其中，阀门一与抽风机之间设置压力表一，气瓶与阀门四之间依次设置阀门五和压力表三。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108414156A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 基于雪崩光电二极管的密封检漏系统及其操作方法 |
| CN108871693A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于超导回旋加速器真空室的检漏方法 |
| CN110440997A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | 普发真空公司 | 泄漏检测模块和使用示踪气体检查待测物体密封性的方法 |
| CN111076873A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 东莞前沿技术研究院 | 浮空器囊体的检漏方法及浮空器囊体 |
| CN111365612A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-03 | 散裂中子源科学中心 | 远程喷氦法检漏可控喷枪的进气系统及其使用方法 |
| CN111677600A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-18 | 西安航天动力研究所 | 多次起动火箭发动机浮动环吹除压力精确控制方法 |
| CN111829729A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-27 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种燃气轮机排气管道膨胀节气密性检测漏点的方法 |
| CN112078825A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-12-15 | 杭州超钜科技有限公司 | 一种浮空器大型囊体微小泄漏点检漏系统及方法 |
| CN112985716A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-18 | 南京航空航天大学 | 一种浮空器囊体氦气泄露监测装置及方法 |
| CN113029460A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-25 | 武汉英飞光创科技有限公司 | 一种光器件的检漏方法 |
| CN113405740A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 一种氟化物泄漏检测设备及检测方法 |
| CN113465839A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 博众精工科技股份有限公司 | 一种氦气检测泄漏设备 |
| WO2023075024A1 (ko) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 재액화 시스템의 누수 감지 시스템 |
-
2016
- 2016-09-14 CN CN201610827395.1A patent/CN107543663B/zh active Active
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108414156A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 基于雪崩光电二极管的密封检漏系统及其操作方法 |
| CN110440997A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | 普发真空公司 | 泄漏检测模块和使用示踪气体检查待测物体密封性的方法 |
| CN108871693A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于超导回旋加速器真空室的检漏方法 |
| CN108871693B (zh) * | 2018-07-04 | 2019-08-06 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于超导回旋加速器真空室的检漏方法 |
| CN111076873A (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-28 | 东莞前沿技术研究院 | 浮空器囊体的检漏方法及浮空器囊体 |
| CN111365612A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-03 | 散裂中子源科学中心 | 远程喷氦法检漏可控喷枪的进气系统及其使用方法 |
| CN111365612B (zh) * | 2020-03-12 | 2021-07-27 | 散裂中子源科学中心 | 远程喷氦法检漏可控喷枪的进气系统 |
| CN112078825A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-12-15 | 杭州超钜科技有限公司 | 一种浮空器大型囊体微小泄漏点检漏系统及方法 |
| CN112078825B (zh) * | 2020-04-20 | 2021-12-17 | 杭州超钜科技有限公司 | 一种浮空器大型囊体微小泄漏点检漏系统及方法 |
| CN111677600A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-18 | 西安航天动力研究所 | 多次起动火箭发动机浮动环吹除压力精确控制方法 |
| CN111829729A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-27 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种燃气轮机排气管道膨胀节气密性检测漏点的方法 |
| CN112985716A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-18 | 南京航空航天大学 | 一种浮空器囊体氦气泄露监测装置及方法 |
| CN112985716B (zh) * | 2021-01-18 | 2022-06-10 | 南京航空航天大学 | 一种浮空器囊体氦气泄露监测装置及方法 |
| CN113029460A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-25 | 武汉英飞光创科技有限公司 | 一种光器件的检漏方法 |
| CN113029460B (zh) * | 2021-02-03 | 2021-12-31 | 武汉英飞光创科技有限公司 | 一种光器件的检漏方法 |
| CN113405740A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 一种氟化物泄漏检测设备及检测方法 |
| CN113465839A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 博众精工科技股份有限公司 | 一种氦气检测泄漏设备 |
| CN113465839B (zh) * | 2021-07-02 | 2024-04-12 | 博众精工科技股份有限公司 | 一种氦气检测泄漏设备 |
| WO2023075024A1 (ko) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 재액화 시스템의 누수 감지 시스템 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107543663B (zh) | 2019-09-10 |
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