CN113252250A - 一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置 - Google Patents

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高岩
张勇
李卓
秦博文
徐微
白龙
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Shenyang Aerospace Xinguang Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，管路的一端连接气瓶的出气口，管路的另一端连接充放气接口，管路中通过三通接头连接测压装置，管路上安装截止阀。本发明具有结构简单、有效缩短了管路的长度，氦气进气量容易控制，管路中氦气剩余量较少，节省氦气量不浪费资源；且装置可移动，具有高便携性，适于在航天产品出厂后进入发射场进行检漏时使用。

Description

一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置
技术领域
本发明属于航空航天技术领域，特别涉及一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置。
背景技术
密封性是航天产品质量保证的基本要求，由微小的漏孔而产生的泄露会造成巨大的损失，因此，必须严格保证航天高压系统和压力容器的密封性。但由于航天高压系统和压力容器内部充压，工作环境为大气环境，其检漏条件工况与真空条件工况不同，所以，在实践中不能套用真空检漏技术规范。随着生产实际中经验的不断积累、认识的不断加深，正压检漏技术从无到有，逐步地发展起来。
氦质谱正压检漏法还分为多种检测方法，其中累积法为航天产品整体漏率检查常用方法，其检漏原理如图1所示：
1)将被检件充入要求压力的氦气，将被检件放置于累积装置中，用氦质谱仪吸枪检测一次累积装置内的反应值Q1，将产品置于累积装置一段时间t进行保压(t不小于24小时)，保压期间用氦质谱仪吸枪在不同时间段检测一次累积装置内的反应值Q2(每次检漏数据均需要通过氦气标准漏孔校准)；
2)累积装置标定：用标定装置向累积装置内充入定量的氦气，记录实际氦气量w(w＝PV，P为气瓶压降，单位：Pa；V为气瓶容积，单位：m3)和氦质谱仪吸枪检测累积装置内的漏率变化量Q3；
3)产品整体漏率确定：首先计算得到历次测得的氦气泄漏量(氦气泄漏量＝(Q2-Q1)/(Q3·w)，然后将氦气泄漏量与保压累积时间进行一次拟合，所形成的直线的斜率为产品整体漏率。
氦质谱正压累积检漏法所用标定装置一般包括：氦气气瓶、充气管路、控制阀门和压力采集装置(包括电脑)。该装置虽然广泛应用于航天产品的系统检漏，但大多数针对的航天产品体积较大、检漏地点在航天产品总装厂房，检漏设备大部分为不可移动的，便携性差不能搬运；管路较长导致氦气进气量不宜控制，管路中存在氦气剩余量较多，浪费明显；当航天产品出厂后进入发射场进行检漏时，该装置便携性差不能搬运的缺点便暴露出来了。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，解决了氦气进气量不宜控制，管路中存在氦气剩余量较多，浪费明显以及便携性差不能搬运的问题。
本发明采用的技术方案是：一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，管路的一端连接气瓶的出气口，管路的另一端连接充放气接口，管路中通过三通接头连接测压装置，管路上安装截止阀。
优选的，气瓶为1～2L复合材料气瓶，最高承压为3MPa。此气瓶大小经验证既满足便携性，又可以满足试验需求。
优选的，管路为钛合金管或不锈钢管，管路总长度为25～45cm。
优选的，测压装置为数显压力表或压力传感器或外接笔记本电脑接头。
优选的，充放气接口连接累积装置，所述充放气接口与累积装置接口匹配。
优选的，充放气接口为喇叭口。
本发明的有益效果是：
1.本发明有效缩短了管路的长度，氦气进气量容易控制，管路中氦气剩余量较少，节省氦气量不浪费资源；
2.本发明装置可移动，具有高便携性，适于在航天产品出厂后进入发射场进行检漏时使用。
附图说明
图1为氦质谱正压累积检漏法示意图；
图2为便携式标定装置结构示意图。
附图标记：1-气瓶2-测压装置3-截止阀4-充放气接口
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
随着航天领域的快速发展，现在航天产品逐渐趋于小型化，所以漏率测试时候，包装箱会变小，标定的时候所需氦气量也变小，即所需的气瓶变小。航天产品的小型化和反应快速发展迅速，形成了新的发展潮流。为了适应新的发展，将原氦质谱正压累积检漏法所用标定装置改为如图2所示的结构，其中气瓶1为1～2L复合材料气瓶，最高承压为3MPa，管路为钛合金管或不锈钢管，管路总长度为25～45cm，管路越短越有利于便携及减少氦气在管路中的余量，测压装置2为数显压力表或压力传感器，也可以接到笔记本电脑上进行压力采集。截止阀3连接在管路中，充放气接口4为喇叭口、也可以转换为与连接累积装置接口配套的各种形式的接口。管路长度尽可能的短即可。
下面示例性的描述本发明的试验方法与具体实施步骤：
本次检漏试验所检对象为某卫星的姿控动力系统，直径900mm，高272mm。
1、试验前的准备工作：按照相关技术文件进行标定装置、累积装置和氦质谱仪等准备；
2、采用本发明的标定装置，按照相关技术文件，用氦质谱正压累积检漏法进行检漏试验；
3、试验数据分析，采用本发明的标定装置进行累积装置标定，得出的动力系统总漏率满足设计要求，并且与采用原标定装置进行检漏试验得出的总漏率一致性较好，同时标定过程中氦气使用量明显减少。
以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的任何修改、等效变换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：管路的一端连接气瓶的出气口，管路的另一端连接充放气接口，管路中通过三通接头连接测压装置，管路上安装截止阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：所述气瓶为1～2L复合材料气瓶，最高承压为3MPa。
3.根据权利要求1所述的一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：所述管路为钛合金管或不锈钢管，管路总长度为25～45cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：所述测压装置为数显压力表或压力传感器或外接笔记本电脑接头。
5.根据权利要求1所述的一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：所述充放气接口连接累积装置，所述充放气接口与累积装置接口匹配。
6.根据权利要求1所述的一种用于氦质谱正压累积检漏法的便携式标定装置，其特征在于：所述充放气接口为喇叭口。
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