CN107703043A - 一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，包括：第一腔体、第二腔体和薄膜安装法兰，所述第一腔体一端连接有复压阀，所述第一腔体上部连接有第一薄膜规，所述第一腔体下部连接有第三挡板阀和第四挡板阀，第四挡板阀连接有流量计，所述第三挡板阀通过管道与第二腔体连接，所述第一腔体上部连接有第一挡板阀，所述第一挡板阀经管道与薄膜安装法兰相接，所述薄膜安装法兰经管道与第二腔体相接，所述第二腔体上部连接有第二薄膜规，所述第二腔体下部经第二挡板阀连接至机械泵。本发明可以直接测试薄膜在额定压差下对特定气体漏率，弥补了常规氦质谱检漏方法需要换算甚至无法实施的不足。
Description
技术领域
本发明涉及真空技术领域，具体涉及一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统。
背景技术
泄漏检测是评价真空系统及零部件能否有效运行的重要指标之一，所以就需要精确的测量出漏率。
准确定义一个漏率，必须要明确漏孔两侧的压差、泄漏的介质、以及测量漏率时的环境温度和湿度。
常规的泄漏检测方法，有气泡检漏、压力变化检漏、卤素检漏、氦质谱检漏等，其中压力变化检漏、卤素检漏、氦质谱检漏能准确获得漏率值，卤素检漏仪应用较少，目前应用在真空技术领域最广泛的就是氦质谱检漏技术。
氦质谱检漏技术可以广泛的应用于真空或者承压部件的漏率测量和密封性能的评价，但是需要将工件以对氦气的漏率进行描述，常规的表达为“该部件在一个大气压的压差(或者一定压强的氦气)下，对氦气的漏率不大于1.0E-9pa·m3/s”这种方法，对于评价可能出现的因为空气泄漏进入造成的真空部件的压力上升，是非常可靠的，但是要准确测算一工作介质为额定压强的特殊气体时，通过氦漏率来换算显示是不准确，而且，当漏率值较大时，氦质谱检漏设备的离子源甚至无法启动导致不能工作，所以必须要寻求更为有效准确的漏率测量方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，用来测量特殊薄膜对特定气体在额定压差下的漏率。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，包括：第一腔体、第二腔体和薄膜安装法兰，所述第一腔体一端连接有复压阀，所述第一腔体上部连接有第一薄膜规，所述第一腔体下部连接有第三挡板阀和第四挡板阀，第四挡板阀连接有流量计，所述第三挡板阀通过管道与第二腔体连接，所述第一腔体上部连接有第一挡板阀，所述第一挡板阀经管道与薄膜安装法兰相接，所述薄膜安装法兰经管道与第二腔体相接，所述第二腔体上部连接有第二薄膜规，所述第二腔体下部经第二挡板阀连接至机械泵。
所述第一薄膜规和第二薄膜规均采用电容薄膜规，该电容薄膜规的响应时间30毫秒。
所述薄膜安装法兰包括带槽法兰、外O型圈、平法兰、方法兰、钢丝网和内密封圈，所述平法兰经方法兰与带槽法兰相接，所述外O型圈和内密封圈连接在带槽法兰内侧的槽口内，且所述外O型圈位于内密封圈外侧，所述钢丝网位于内密封圈与方法兰之间。
所述内密封圈位于带槽法兰与钢丝网之间。
本发明设计了一个薄膜的安装装置，实现薄膜的安装和密封，设计了两个腔体，将薄膜安装装置与两个腔体连接，通过对腔体进行抽真空和充入特殊气体，使薄膜两侧产生一个额定的压差，采用了两个响应时间30毫秒的电容薄膜规来实时检测压强值，根据静态压升和压降相结合的方式，计算薄膜在该压强下对此种特殊气体的漏率。
测量方法如下：
将待测薄膜安装在钢丝网和内密封圈之间，再将薄膜安装法兰与两个腔体连接；
整个测试系统安装好，所有阀门处于关闭状态，对系统所有密封处进行氦质谱检漏，漏率均低于1.0E-9pa·m3/s，测试目标为0.5μm聚乙烯薄膜在5000pa氩气压差下的漏率。
首先，将第二挡板阀和第三挡板阀打开，启动机械泵，对两个腔体抽真空，当压强趋于稳定，关闭两个第二挡板阀和第三挡板阀，通过第四挡板阀和流量计对第二腔体充入5000pa氩气，完成后关闭第四挡板阀。
记录好第一薄膜规1和第二薄膜规的数值为P1、P2(单位为pa)，打开第一挡板阀，记录t(单位为s)时间后第一腔体和第二薄膜规的值为P1’和P2’，则该薄膜在5000pa压差下对氩气的漏率为：
Q＝(P1-P1’)V2/t或Q＝(P2’-P2)V1/t
其中P1、P2-监测开始时第一薄膜规、第二薄膜规的数值，pa
P1’、P2-监测结束时第一薄膜规、第二薄膜规的数值，pa
V1、V2-第一腔体和第二腔体的容积，L，其中V1＝190L V2＝210L
t-监测时长，s
实测数据，P1＝5012pa，P1’＝4097pa，P1＝7pa，P1’＝21pa，t＝1800s
Q＝(P1-P1’)V2/t＝1.58pa·l/s或者Q＝(P2’-P2)V1/t＝1.63pa·l/s
结论：0.5μm聚乙烯薄膜在5000pa压差下对氩气的漏率约为1.6pa·l/s可以看出通过腔体1静态压降法和第二腔体静态压升法计算的结果误差很小，完全满足设计要求。
本发明的有益效果是：本发明可以直接测试薄膜在额定压差下对特定气体漏率，薄膜材料、气体种类可以根据需要选择，适用的压差范围很宽，弥补了常规氦质谱检漏方法需要换算甚至无法实施的不足，为后续的真空系统设计、抽气系统的配置提供准确依据。
附图说明
图1为本发明系统结构图；
图2为本发明薄膜安装法兰的结构图；
图3为图2中局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1-3所示，一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，包括：第一腔体2、第二腔体7和薄膜安装法兰5，第一腔体2一端连接有复压阀1，第一腔体2上部连接有第一薄膜规3，第一腔体2下部连接有第三挡板阀10和第四挡板阀11，第四挡板阀11连接有流量计12，第三挡板阀10通过管道与第二腔体7连接，第一腔体2上部连接有第一挡板阀4，第一挡板阀4经管道与薄膜安装法兰5相接，薄膜安装法兰5经管道与第二腔体7相接，第二腔体7上部连接有第二薄膜规6，第二腔体7下部经第二挡板阀8连接至机械泵9。第一薄膜规3和第二薄膜规6均采用电容薄膜规，该电容薄膜规的响应时间30毫秒。薄膜安装法兰5包括带槽法兰501、外O型圈502、平法兰503、方法兰504、钢丝网505和内密封圈506，平法兰503经方法兰504与带槽法兰501相接，外O型圈502和内密封圈506连接在带槽法兰501内侧的槽口内，且外O型圈502位于内密封圈506外侧，钢丝网505位于内密封圈506与方法兰504之间，内密封圈506位于带槽法兰501与钢丝网505之间。
测量方法如下：
将待测薄膜507安装在钢丝网505和内密封圈506之间，再将薄膜安装法兰5与两个腔体连接；
整个测试系统安装好，所有阀门处于关闭状态，对系统所有密封处进行氦质谱检漏，漏率均低于1.0E-9pa·m3/s，测试目标为0.5μm聚乙烯薄膜在5000pa氩气压差下的漏率。
首先，将8(挡板阀2)和10(挡板阀3)打开，启动机械泵，对两个腔体抽真空，当压强趋于稳定，关闭两个阀门，通过11(挡板阀4)和12(流量计)对2(腔体1)充入5000pa氩气，完成后关闭11。
记录好2(薄膜规1)和6(薄膜规2)的数值为P1、P2(单位为pa)，打开4(挡板阀1)，记录t(单位为s)时间后2和6的值为P1’和P2’，则该薄膜在5000pa压差下对氩气的漏率为：
Q＝(P1-P1’)V2/t或Q＝(P2’-P2)V1/t
其中P1、P2-监测开始时电容薄膜规1、2的数值，pa
P1’、P2-监测结束时电容薄膜规1、2的数值，pa
V1、V2-腔体1和2的容积，L，其中V1＝190L V2＝210L
t-监测时长，s
实测数据，P1＝5012pa，P1’＝4097pa，P1＝7pa，P1’＝21pa，t＝1800s
Q＝(P1-P1’)V2/t＝1.58pa·l/s或者Q＝(P2’-P2)V1/t＝1.63pa·l/s
结论：0.5μm聚乙烯薄膜在5000pa压差下对氩气的漏率约为1.6pa·l/s可以看出通过腔体1静态压降法和腔体2静态压升法计算的结果误差很小，完全满足设计要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，其特征在于包括：第一腔体、第二腔体和薄膜安装法兰，所述第一腔体一端连接有复压阀，所述第一腔体上部连接有第一薄膜规，所述第一腔体下部连接有第三挡板阀和第四挡板阀，第四挡板阀连接有流量计，所述第三挡板阀通过管道与第二腔体连接，所述第一腔体上部连接有第一挡板阀，所述第一挡板阀经管道与薄膜安装法兰相接，所述薄膜安装法兰经管道与第二腔体相接，所述第二腔体上部连接有第二薄膜规，所述第二腔体下部经第二挡板阀连接至机械泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，其特征在于：所述第一薄膜规和第二薄膜规均采用电容薄膜规，该电容薄膜规的响应时间30毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，其特征在于：所述薄膜安装法兰包括带槽法兰、外O型圈、平法兰、方法兰、钢丝网和内密封圈，所述平法兰经方法兰与带槽法兰相接，所述外O型圈和内密封圈连接在带槽法兰内侧的槽口内，且所述外O型圈位于内密封圈外侧，所述钢丝网位于内密封圈与方法兰之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统，其特征在于：所述内密封圈位于带槽法兰与钢丝网之间。
5.一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的方法，其特征在于测量方法如下：
(1)将待测薄膜安装在钢丝网和内密封圈之间，再将薄膜安装法兰与两个腔体连接；
(2)整个测试系统安装好，所有阀门处于关闭状态，对系统所有密封处进行氦质谱检漏，漏率均低于1.0E-9pa·m3/s；
(3)将第二挡板阀和第三挡板阀打开，启动机械泵，对两个腔体抽真空，当压强趋于稳定，关闭两个第二挡板阀和第三挡板阀，通过第四挡板阀和流量计对第二腔体充入氩气，完成后关闭第四挡板阀；
(4)记录好第一薄膜规和第二薄膜规的数值为P1、P2，单位为pa，打开第一挡板阀，记录t时间后第一腔体和第二薄膜规的值为P1’和P2’，则该薄膜在设定压差下对氩气的漏率为：
Q＝(P1-P1’)V2/t或Q＝(P2’-P2)V1/t
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V1、V2-第一腔体和第二腔体的容积，L，其中V1＝190L V2＝210L
t-监测时长，单位秒。
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|---|---|
| CN (1) | CN107703043A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114623979A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-06-14 | 上海东贝真空设备有限公司 | 一种定容正压漏孔校准装置及其测试方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2002111643A (ru) * | 2002-05-06 | 2004-01-27 | Леонов Леонид Борисович | Способ испытания на герметичность и вакуумная система течеискателя, реализующая его |
| CN101246095A (zh) * | 2008-01-07 | 2008-08-20 | 电子科技大学 | 阻隔材料气体渗透率的测量装置及测量方法 |
| CN103115858A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-22 | 电子科技大学 | 一种测量材料气体渗透率的测量装置和测量方法 |
| CN104729973A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 合肥工业大学 | 一种薄膜渗透仪及其测量方法 |
| CN106092827A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-09 | 沈阳大学 | 一种薄膜材料的气体传质扩散系数测量装置及方法 |
| CN106525683A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 华中科技大学 | 一种薄膜渗透率测量装置和测量方法 |
| CN106679897A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-05-17 | 合肥工业大学 | 一种漏孔漏率测量装置 |
| CN106802220A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-06-06 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种用于柔性容器整体漏率检测的测量装置 |
| CN207300820U (zh) * | 2017-10-11 | 2018-05-01 | 合肥科烨电物理设备制造有限公司 | 一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统 |
-
2017
- 2017-10-11 CN CN201710942583.3A patent/CN107703043A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2002111643A (ru) * | 2002-05-06 | 2004-01-27 | Леонов Леонид Борисович | Способ испытания на герметичность и вакуумная система течеискателя, реализующая его |
| CN101246095A (zh) * | 2008-01-07 | 2008-08-20 | 电子科技大学 | 阻隔材料气体渗透率的测量装置及测量方法 |
| CN103115858A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-22 | 电子科技大学 | 一种测量材料气体渗透率的测量装置和测量方法 |
| CN104729973A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 合肥工业大学 | 一种薄膜渗透仪及其测量方法 |
| CN106092827A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-09 | 沈阳大学 | 一种薄膜材料的气体传质扩散系数测量装置及方法 |
| CN106679897A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-05-17 | 合肥工业大学 | 一种漏孔漏率测量装置 |
| CN106525683A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 华中科技大学 | 一种薄膜渗透率测量装置和测量方法 |
| CN106802220A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-06-06 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种用于柔性容器整体漏率检测的测量装置 |
| CN207300820U (zh) * | 2017-10-11 | 2018-05-01 | 合肥科烨电物理设备制造有限公司 | 一种用于测量额定压差下薄膜对特定气体漏率的系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114623979A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-06-14 | 上海东贝真空设备有限公司 | 一种定容正压漏孔校准装置及其测试方法 |
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