CN114608763A - 抽真空-检漏组件、整体检测容器组件、检漏设备以及检漏方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抽真空‑检漏组件、整体检测容器组件、检漏设备以及检漏方法，属于智能化实验仪器以及检测设备这一技术领域；其技术要点包括：所述主管路的一端与整体检测容器用抽空阀连接，另一端通过三通分别与抽真空管路、检漏管路的一端连接；所述抽真空管路的另一端与检漏阀连接，从抽真空管路的一端到另一端的方向上依次安装：主抽阀、分子泵、检漏阀、氦质谱检漏仪；氦质谱检漏仪与检漏阀连通；检漏管路的另一端也与检漏阀连接；从检漏管路的一端到另一端的方向上依次安装预抽阀、前级泵、前级阀；所述检漏管路的另一端与所述抽真空管路的另一端连通。采用本申请的一种抽真空‑检漏组件、整体检测容器组件、检漏设备以及检漏方法，能够有效的检测漏率较低的构件。

Description

抽真空-检漏组件、整体检测容器组件、检漏设备以及检漏 方法

技术领域

本发明涉及智能设备检测领域，更具体地说，尤其涉及一种抽真空-检漏组件、整体检测容器组件、检漏设备以及检漏方法。

背景技术

对于管状物而言，如何测量其是否存在检漏，一直是企业界研究的问题。

第一种方式是视觉方法，即用放大镜去管状物去寻找是否存在裂缝。然而，这种方法，实质上仅仅能查到一些较大的裂缝。对于微小裂纹无法察觉到，并且，这种方法的检测效率也较低。

第二种方法，利用压差法(如文献1：陈华波,涂亚庆.输油管道泄漏检测方法综述[J].管道技术与设备,2000,1)；即在管状物的一端封闭，在另一端中打压到某一气压(如10Mpa)，然后经过一段时间，观察其气压是否降低。若没有降低，即说明没有微小裂纹。然而，这种方法是工件上有大的漏孔或者焊接裂纹可以用这种方法检出来；如果孔很小，用这方法其实说明不了这工件是漏的。

第三种，氦检漏。如文献2：丁小见.管道氦检漏泄漏性试验的应用与推广[J].石油化工建设,2019,41(4):3。氦检漏是一种较佳的测量方法，但是现今，漏率在“1×10^{- 11}Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”如何检测还缺乏研究。

因此，对于漏率在“1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”的工件如何进行检漏，需要进行深入的研究。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种抽真空-检漏组件。

本发明的另一目在于提供一种整体检测容器组件。

本发明的又一目的在于提供一种检漏设备。

本发明的再一目的在于提供一种检漏方法。

本申请的技术方案为：

一种抽真空-检漏组件，包括：主管路、抽真空管路、检漏管路；

所述主管路的一端与整体检测容器用抽空阀连接，另一端通过三通分别与抽真空管路、检漏管路的一端连接；

所述抽真空管路的另一端与检漏阀连接，从抽真空管路的一端到另一端的方向上依次安装：主抽阀、分子泵、检漏阀、氦质谱检漏仪；氦质谱检漏仪与检漏阀连通；

检漏管路的另一端也与检漏阀连接；从检漏管路的一端到另一端的方向上依次安装预抽阀、前级泵、前级阀；

所述检漏管路的另一端与所述抽真空管路的另一端连通。

进一步，还包括：主管路压力传感器，所述主管路压力传感器设置在主管路上，用于检测整体检测容器内部的气压。

一种整体检测容器组件，包括：整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体、整体检测容器用抽空阀；

所述整体检测容器用抽空阀安装在所述整体检测容器第一本体；

所述整体检测容器用抽空阀与前述的抽真空-检漏组件连通。

进一步的设计，所述整体检测容器组件还包括：整体检测容器用排气阀、整体检测容器用氮气阀、整体检测容器用漏孔阀；

整体检测容器用氮气阀用于连接氮气源，通过调节整体检测容器用氮气阀的开关给整体检测容器进行充入氮气。

进一步的设计，所述整体检测容器组件还包括：整体检测容器动力系统；

整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体共同构成了整体检测容器；整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体能够分离与合并，在整体检测容器第一本体上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封整体检测容器；

整体检测容器动力系统包括：气缸、导轨、平台板，所述整体检测容器盖体放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与整体检测容器第一本体连接、另一端与整体检测容器盖体连接，所述整体检测容器盖体能够沿着导轨的方向前进，从而控制整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体的分离与合并。

一种检漏设备，其包括：压氦容器组件、前述的整体检测容器组件、氦气气源、氮气气源；

所述氦气气源、所述氮气气源与所述压氦容器组件分别通过阀门连接；

所述氮气气源与所述整体检测容器组件通过所述整体检测容器用氮气阀连接；

所述压氦容器组件用于待检测工件的压氦；

所述整体检测容器组件用于检测待检测工件整体是否存在泄漏点。

一种检漏方法，其包括如下步骤：

S100，压氦：待检测的工件放入压氦容器组件中，在压氦容器组件中充入一定压强的氦气，保持一定的时间后，待检测的工件从压氦容器组件中拿出，进入步骤S200；

S200，整体检漏：

S201，整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体保持分离状态；整体检测容器用排气阀、整体检测容器用放气阀、整体检测容器用氮气阀、整体检测容器用抽空阀、整体检测容器用漏孔阀保持关闭状态；

S202，将待检测的工件放入整体检测容器第一本体中，然后整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体合并；

S203，预抽：

整体检测容器用抽空检漏阀开启，抽真空-检漏组件的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后进入检漏管路，经过预抽阀到达前级泵；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S204，主抽：

预抽阀关闭；主抽阀、前级阀开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后再进入抽真空管路，经过主抽阀、前级阀到达前级泵；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S205，整体检漏：

前级阀关闭，检漏阀开启；

整体检测容器内部的气体从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后进入抽真空管路，经过主抽阀、检漏阀，进入到氦质谱检漏仪；

S206，首先，整体检测容器用氮气阀打开，向整体检测容器吹入纯净氮气，扫去整体检测容器内部的氦气，以免对下一个工件检测时影响精度；

然后，打开整体检测容器用排气阀，放出氮气排出；

S207，压氦容器第一本体、压氦容器盖体分离，然后将待检测工件取出。

进一步的设计：

S100，压氦时压氦的时间t_压氦采用下式确定：

P_外为待检测工件的外侧的氦气气压；

ρ_He为外侧的氦气密度；

T为外侧的氦气温度；

V_内为待检测的工件的内部空间；

n₀为待检测工件在压氦开始时已存在的气体分子摩尔数；

R表示理想气体常数；

M_He表示氦气的摩尔质量；

L表示待检测工件的检测漏率精度(由此可知，如果检测的工件的精度高，t_压氦的时间就长)。

本申请的有益效果在于：

1)本申请的基础构思在于：现有技术采用氦气检测，一般是正压法或者负压法，所谓正压法是在待检测容器内充氦，然后仪器在容器外侧检测；所谓负压法是在容器待检测容器外部喷氦气，在容器内部检测。本申请克服了现有技术的偏见，创造性的提出了：“联合检漏法”，即针对棒状的待检测工件(封闭体)，首先在待检测工件的外部进行压氦，过一定时间后，待检测工件所处的环境更换为真空环境，此时检测其外部是否漏氦。

2)本申请的第二个发明点在于：压氦、检漏采用不同的容器。常规的技术设计是，压氦与检漏置于一个容器中，即：在“一个容器内先压氦-再抽真空-再检漏”。

然而，上述工艺并不适合漏孔率在“1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”的构件。

原因在于：压氦容器中压氦步骤在容器内部造成氦气残留。对于一般的待测构件而言，上述残留通过吹扫氮气-放气即可消除。然后通过抽真空，即可满足检测需求。但是，对于漏孔率达到“1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”的物件，上述方式不可行。其原因是：由于本申请要测量的精度非常高，普通的“吹扫氮气-放气-抽真空”工艺要经过较高的处理时间才能满足需求；另外，本申请压氦容器一次压氦10根，压氦容器工艺节拍长，整体检测容器一次检测1根，整体检测容器工艺节拍短，设计两个容器为了满足整体节拍。基于上述理由，本申请提出了“压氦容器”、“整体检测容器”(压氦工艺采用一个容器，抽真空与检漏采用一个容器)的设计。

3)本申请的第三个发明点在于：抽真空-检漏组件400的设计。按照常规的技术设计(如在先申请：202210200319的方案)，检漏管路、抽真空管路是彼此独立的直接连接在整体检测容器上。而本申请则打破了上述技术偏见。

本申请的：抽真空-检漏组件400的设计如下：包括：主管路401、抽真空管路402、检漏管路403；所述主管路401的一端与整体检测容器用抽空阀304连接，另一端通过三通分别与抽真空管路402、检漏管路403的一端连接；所述抽真空管路402的另一端与检漏阀连接，从抽真空管路402的一端到另一端的方向上依次安装：主抽阀405、分子泵406、检漏阀407、氦质谱检漏仪；(氦质谱检漏仪与检漏阀407连通)；检漏管路403的另一端也与检漏阀连接(检漏管路403、抽真空管路402、检漏阀407三者通过三通连通)；从检漏管路403的一端到另一端的方向上依次安装预抽阀408、前级泵409、前级阀410；

对应的，在使用时：

S203，预抽：

整体检测容器用抽空检漏阀304开启，抽真空-检漏组件400的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀408开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S204，主抽：

预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后再进入抽真空管路402，经过主抽阀405、前级阀410到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S205，整体检漏：

前级阀410关闭，检漏阀407开启；

整体检测容器内部的气体从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入抽真空管路402，经过主抽阀405、检漏阀407，进入到氦质谱检漏仪。

也即，抽真空-检漏组件的有效联合设计是本申请的第三个发明点(常规的设计、检漏、抽真空是完全的并联方式；本申请不是上述简单的设计，本申请是：精抽、粗抽通过阀门的开关可变换为串联或并联、检漏、精抽串联)，其核心目的是为了“1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”漏率的高精度检测。

4)本申请的第四个发明点在于：本申请的分段检测的核心设计之一是：开口结构的设计。

可密封开口结构的设计如下：可密封开口结构包括：固定体5071、中空杆5072、充气柔性胶圈5074；所述固定体的中部设置有通孔5075，通孔5075沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；所述通孔5075的周边设置有充气柔性胶圈5074；充气柔性胶圈5074沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；所述固定体5071的通孔的径向方向设置有：所述中空杆5072所述中空杆5072的端部与充气柔性胶圈5074连通。

分段检测容器的开口密封原理：待检测工件穿过开口后，通过中空杆5072朝内部充气，充气柔性胶圈5074的前端、后端的密封面卡住密封槽防止气体泄漏，充气柔性胶圈5074的中段受到气体挤压抱紧待检测的工件，形成密封。

5)本申请的第五个发明点在于：本申请提出了两种分段检测的设计工艺。第二种设计相较于第一种设计更难。如图11-12所示，双密封开口结构，这相对于第一种的单开口设计而言，双开口不再限定焊缝的数量，是技术的突破。

6)本申请的第六个发明点在于：本申请给出了设备的指导使用方法。

压氦时间t_压氦采用下式来确定：

或者：

对于本申请的第三个发明点、第四个发明点，两者之间缺乏单一性。也即，本申请 包含有四个单体设备以及一个整体设备：一种抽真空-检漏组件、压氦容器组件、整体检测 容器组件、分段检测容器组件、整体的检漏设备；而对于整体检测容器组件、分段检测容器 组件这两个设备，两者缺乏单一性。因此，本申请仅保护整体检测容器组件以及检漏设备。 而对于“分段检测容器组件”，则另案申请。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是一种检漏设备的三维设计示意图。

图2是检漏设备的管路设计图。

图3抽真空-检漏组件400在预抽状态下的气流流向图。

图4抽真空-检漏组件400在主抽状态下的气流流向图。

图5抽真空-检漏组件400在检漏状态下的气流流向图。

图6是本申请的抽真空-检漏组件400的管路示意图。

图7是本申请的检漏设备的实际图。

图8是本申请的检漏设备的的立面图。

图9是本申请的本申请的分段检测的第一种设计图。

图10是本申请的分段检测的第一种设计的检测方法图。

图11是本申请的本申请的分段检测的第二种设计图。

图12是本申请的分段检测的第二种设计的检测方法图。

图13是本申请的可密封开口结构的设计示意图。

附图标记说明如下:

机组外壳100；

压氦容器组件200、压氦容器用排气阀201、压氦容器用放气阀202、压氦容器用氮气阀203、压氦容器用压力传感器204、压氦容器用氦气阀205、压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207、压氦容器动力系统208；

整体检测容器组件300、整体检测容器用排气阀301、整体检测容器用放气阀302、整体检测容器用氮气阀303、整体检测容器用抽空阀304、整体检测容器用漏孔阀305、整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307、整体检测容器动力系统308；

抽真空-检漏组件400、主管路401、抽真空管路402、检漏管路403、主管路压力传感器404、主抽阀405、分子泵406、检漏阀407、预抽阀408、前级泵409、前级阀410；

分段检测容器组件500、分段检测容器用排气阀501、分段检测容器用放气阀502、分段检测容器用抽空阀504、分段检测容器第一本体506。

具体实施方式

<实施例1：一种检漏设备>

<技术需求>

待检测构件的漏孔率一般在“1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”，在如此低的检漏率下(对应的漏孔一般在μm级)，现有技术虽然也给与了相关的测试方法。

但是，其存在以下技术问题：

1)检测时充氦、检漏都在一个容器中，对于泄漏率较小的部件，上述方式测量误判的概率较大。

2)以往的容器：抽真空和检漏是两条独立的管路。但是，在漏孔率为“1×10^{- 11}Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s”的检测时，其真空度要达到10^-5pa；以往的“抽真空和检漏”的独立设计方式是否有效存疑。

3)以往的检漏判断均是对构件整体的判断。构件的焊缝较多时，如何实现分段判断，也是一个难题。特别的，焊缝处理在3条以上时，如何分段判断，是个技术难题。

针对上述技术需求，提出了如下设计。

<方案设计—结构设计>

一种检漏设备，其包括：机组外壳100、压氦容器组件200、整体检测容器组件300、抽真空-检漏组件400、分段检测容器组件500、氦气源、氮气源。

压氦容器组件200用于待检测工件(圆柱体或者类圆柱体)的压氦；

整体检测容器组件300用于检测待检测工件整体是否存在泄漏点；

分段检测容器组件500用于检测待检测工件的部分是否存在泄漏点。

氦气源、氮气源以及各种泵均放置于机组外壳100内。

<压氦容器组件200的设计>

所述压氦容器组件200包括：压氦容器用排气阀201、压氦容器用放气阀202、压氦容器用氮气阀203、压氦容器用压力传感器204、压氦容器用氦气阀205、压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207、压氦容器动力系统208；

压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207共同构成了压氦容器；压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207能够分离与合并，在压氦容器第一本体206上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封压氦容器；

其中，压氦容器用排气阀201(电动)、压氦容器用放气阀202(手动)、压氦容器用氮气阀203、压氦容器用压力传感器204、压氦容器用氦气阀205均设置在压氦容器第一本体206上；

压氦容器用排气阀201用于压氦容器与外界连通；

所述压氦容器用氦气阀205连接氦气瓶，氦气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节压氦容器用氦气阀205的开关给压氦容器进行充入氦气；

所述压氦容器用氮气阀203连接氮气瓶，氮气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节压氦容器用氮气阀203的开关给压氦容器进行充入氮气；

所述压氦容器用压力传感器204用于测量压氦容器内部的气压，以便确认其气压是否符合设定气压要求；

所述压氦容器用放气阀202是在当采用电子控制的压氦容器用排气阀201失效后，采用手动的所述压氦容器能够对放气阀202内部的气体进行泄压，再取出工件，设备维修。

压氦容器动力系统208包括：气缸、导轨、平台板，所述压氦容器盖体207放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与压氦容器第一本体206连接、另一端与压氦容器盖体207连接(即其能够沿着导轨的方向前进，从而控制压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207的分离与合并)。

<整体检测容器组件300的设计>

所述整体检测容器组件300，包括：整体检测容器用排气阀301、整体检测容器用放气阀302、整体检测容器用氮气阀303、整体检测容器用抽空阀304、整体检测容器用漏孔阀305、整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307、整体检测容器动力系统308；

整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307共同构成了整体检测容器；整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307能够分离与合并，在整体检测容器第一本体306上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封整体检测容器；

整体检测容器用排气阀301(电动)、整体检测容器用放气阀302(手动)、整体检测容器用氮气阀303、整体检测容器用抽空阀304、整体检测容器用漏孔阀305均设置在整体检测容器第一本体306上；

整体检测容器用排气阀301用于整体检测容器与外界连通；

整体检测容器用放气阀302是在当采用电子控制的整体检测容器用排气阀301失效后，采用手动的整体检测容器用放气阀302内部的气体进行泄压，再取出工件，设备维修；

整体检测容器用氮气阀303连接氮气瓶，氮气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节整体检测容器用氮气阀303的开关给整体检测容器进行充入氮气；

整体检测容器用抽空阀304与抽真空-检漏组件400连通；

抽真空-检漏组件400，包括：主管路401、抽真空管路402、检漏管路403；所述主管路401的一端与整体检测容器用抽空阀304连接，另一端通过三通分别与抽真空管路402、检漏管路403的一端连接；

所述抽真空管路402的另一端与检漏阀连接，从抽真空管路402的一端到另一端的方向上依次安装：主抽阀405、分子泵406、检漏阀407、氦质谱检漏仪；(氦质谱检漏仪与检漏阀407连通)；

检漏管路403的另一端也与检漏阀连接(检漏管路403、抽真空管路402、检漏阀407三者通过三通连通)；从检漏管路403的一端到另一端的方向上依次安装预抽阀408、前级泵409、前级阀410；

主管路压力传感器404设置在主管路401上，用于检测整体检测容器内部的气压；

整体检测容器用漏孔阀305与漏孔(需要说明的是，漏孔并非一个孔，而是一个标定设备，见：http://www.realmeter.cn/product/yangjiang_452.html)连接，通过漏孔的泄漏率来标定整个检测系统。

整体检测容器动力系统308包括：气缸、导轨、平台板，所述整体检测容器盖体307放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与整体检测容器第一本体306连接、另一端与整体检测容器盖体307连接(即其能够沿着导轨的方向前进，从而控制整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307的分离与合并)。

<分段检测容器组件500的设计>

所述分段检测容器组件500，包括：分段检测容器用排气阀501、分段检测容器用放气阀502、分段检测容器用抽空阀504、分段检测容器第一本体506；

分段检测容器用排气阀501(电动)、分段检测容器用放气阀502(手动)、分段检测容器用抽空阀504均设置在分段检测容器第一本体506上；

分段检测容器用放气阀502仅仅是作为分段检测容器用排气阀501(电动)失效的备用阀。

分段检测容器用抽空阀504与抽真空-检漏组件400的主管路401连通。

分段检测容器组件500的难点在于密封：分段检测容器没有办法采用压氦容器或者整体检测容器这样的“两结构体组合设计(这样设计仅能检测整体，而无法做到分段检测)”。

对于上述问题，解决的方法在于：

第一种设计(满足只有两条焊缝结构或者两段检测的需求)：如图9-10所示。

分段检测容器第一本体506分段检测容器组件500设置有1个可密封开口结构，可密封开口结构的设计如下：

可密封开口结构(如图13所示)包括：固定体5071、中空杆5072、充气柔性胶圈5074；

所述固定体的中部设置有通孔5075，通孔5075沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；

所述通孔5075的周边设置有充气柔性胶圈5074；充气柔性胶圈5074沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；

所述固定体5071的通孔的径向方向设置有：所述中空杆5072所述中空杆5072的端部与充气柔性胶圈5074连通；

分段检测容器的开口密封原理：待检测工件穿过开口后，通过中空杆5072朝内部充气，充气柔性胶圈5074的前端、后端的密封面卡住密封槽防止气体泄漏，充气柔性胶圈5074的中段受到气体挤压抱紧待检测的工件，形成密封。

第二种设计(能够满足三段以及三段以上的分段检测需求)：如图11-12所示。

分段检测容器设计有两个如第一种设计的可密封开口结构，此种设计能够满足三段以及三段以上的分段检测需求。

即在需要检测哪一段时，就将哪一段放入分段检测容器中即可。

<方案设计—检漏方法>

一种检漏方法，其包括如下步骤：

S100，压氦：

S101，压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207保持分离状态；压氦容器用排气阀201、压氦容器用放气阀202、压氦容器用氮气阀203、压氦容器用氦气阀205均处于关闭状态；

S102，将待检测的工件放入压氦容器第一本体206中，然后压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207合并；

S103，压氦容器用氦气阀205打开给压氦容器内充高压氦气，保持一定时间(其工作原理是：如果工件有漏孔(或者裂纹)，必然会有部分氦气就被压入工件内部)；

S104，首先，打开压氦容器用排气阀201，放出压氦容器中的氦气排出；然后，接着打开压氦容器用氮气阀203，向压氦容器吹入纯净氮气，扫去附着在工件表面的氦气，以免下一步骤中检测到非工件内部泄漏的氦气；

S105，压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207分离，然后将待检测工件取出；

S200，整体检漏：

S201，整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307保持分离状态；整体检测容器用排气阀301、整体检测容器用放气阀302、整体检测容器用氮气阀303、整体检测容器用抽空阀304、整体检测容器用漏孔阀305保持关闭状态；

S202，将待检测的工件放入整体检测容器第一本体306中，然后整体检测容器第一本体306、整体检测容器盖体307合并；

S203，预抽：

整体检测容器用抽空检漏阀304开启，抽真空-检漏组件400的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀408开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S204，主抽：

预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后再进入抽真空管路402，经过主抽阀405、前级阀410到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S205，整体检漏：

前级阀410关闭，检漏阀407开启；

整体检测容器内部的气体从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入抽真空管路402，经过主抽阀405、检漏阀407，进入到氦质谱检漏仪；

S206，首先，整体检测容器用氮气阀303打开，向整体检测容器吹入纯净氮气，扫去整体检测容器内部的氦气，以免对下一个工件检测时影响精度；

然后，打开整体检测容器用排气阀301，放出氮气排出；

S207，压氦容器第一本体206、压氦容器盖体207分离，然后将待检测工件取出；

若整体检漏工序发现：待检测工件没有裂纹，即其满足要求，则检测工序结束；

若整体检漏工序发现：待检测工件存在裂纹，即其不满足要求，则进入分段检测工序S300；

分段检漏有两种方式。

第一种：附图9-10所示：

S300，

S301，整体检测容器用抽空阀304关闭；

S302，待检测的工件分为2段进行检漏：第1段、第2段；

S302-1，第1段检漏：

S302-1-1，将待检测的工件的第1段插入到分段检测容器第一本体506中；

S302-1-2，预抽：

分段检测容器用抽空阀504开启，抽真空-检漏组件400的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀408开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S302-1-3，主抽：

预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后再进入抽真空管路402，经过主抽阀405、前级阀410到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S302-1-4，检漏：

前级阀410关闭，检漏阀407开启；

分段检测容器内部的气体从分段检测容器经过分段检测容器用抽空阀504进入到主管路401，然后进入抽真空管路402，经过主抽阀405、检漏阀407，进入到氦质谱检漏仪；

然后，将待检测工件的第1段取出后。

需要说明的是：

分段检测容器也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S3044发现检漏，也可以先充氮气去除容器吹扫容器内的氦气残留。

S302-2，第2段检漏：

S302-2-1，将待检测的工件的第2段插入到分段检测容器第一本体506中；

S302-2-2，预抽：

分段检测容器用抽空阀504开启，抽真空-检漏组件400的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀408开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S302-2-3，主抽：

预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后再进入抽真空管路402，经过主抽阀405、前级阀410到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S302-2-4，检漏：

前级阀410关闭，检漏阀407开启；

分段检测容器内部的气体从分段检测容器经过分段检测容器用抽空阀504进入到主管路401，然后进入抽真空管路402，经过主抽阀405、检漏阀407，进入到氦质谱检漏仪；

然后，将待检测工件的第2段取出后。

需要说明的是：分段检测容器也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S3044发现检漏，也可以先充氮气去除容器吹扫容器内的氦气残留。

第二种：附图11-12所示：

S301，整体检测容器用抽空阀304关闭；

S302，待检测的工件分为n段进行检漏：在检测n段中的任意一段时，只需要将第n段保留在分段检测容器第一本体506中即可；

S302-1，第x段检漏：

S302-1-1，将待检测的工件的第x段插入到分段检测容器第一本体506中；

S302-1-2，预抽：

分段检测容器用抽空阀504开启，抽真空-检漏组件400的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀408开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S302-1-3，主抽：

预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀304进入到主管路401，然后再进入抽真空管路402，经过主抽阀405、前级阀410到达前级泵409；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S302-1-4，检漏：

前级阀410关闭，检漏阀407开启；

分段检测容器内部的气体从分段检测容器经过分段检测容器用抽空阀504进入到主管路401，然后进入抽真空管路402，经过主抽阀405、检漏阀407，进入到氦质谱检漏仪；

然后，将待检测工件的第x段取出后。

需要说明的是：

分段检测容器也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S3044发现检漏，也可以先充氮气去除容器吹扫容器内的氦气残留。

<使用指导—理论分析>

本申请的检漏设备，其特别适用于1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-9Pa.m³/s，对于低精度要求的也可以适用，即本申请是一种通用型的检漏设备(主要适用于1×10^-11Pa.m³/s～1×10^-7Pa.m³/s)。

但是，在检测不同的工件(泄漏率不同时)，使用方法必然也不同。而在使用时，最大的不同点，应该在于：充氦时长不同。

充氦时长t如何确定：

对于漏率L而言，不考虑其随压差的变化。

即有：

ΔP表示压差(pa)，ΔV表示氦气泄漏的体积(m³)，Δt表示时间(s)。

上式转变为微分方程，可表述为：

P_外表示待检测工件的外侧的氦气气压(pa)；

P_内表示待检测工件的外侧的氦气气压(pa)；

对于P_内而言，基于理想气体状态方程，其能够表述为：

V_内表示待检测工件内部的空间(m³)；

n₀表示待检测工件在压氦开始时已存在的气体分子摩尔数(mol)，在初始压氦时，可测量得到；

ρ_He表示待检测工件的外侧的氦气密度(g/cm³)；

M_He表示氦气的摩尔质量(4g/mol)。

t表示压氦时间(s)；

R表示理想气体常数；

T表示外压气体的温度(k)，为了简化分析，外压氦气的温度与待检测工件原内部气体的温度认为一致。

在使用时，一般取：V＝V_内，则压氦时间t_压氦为：

特殊的，若待检测工件开始压氦时为真空，则：压氦时间t_压氦为

上述对指导使用者使用本申请的检漏设备的提供了依据。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种抽真空-检漏组件，其特征在于，包括：主管路、抽真空管路、检漏管路；

所述主管路的一端与整体检测容器用抽空阀连接，另一端通过三通分别与抽真空管路、检漏管路的一端连接；

所述抽真空管路的另一端与检漏阀连接，从抽真空管路的一端到另一端的方向上依次安装：主抽阀、分子泵、检漏阀、氦质谱检漏仪；氦质谱检漏仪与检漏阀连通；

检漏管路的另一端也与检漏阀连接；从检漏管路的一端到另一端的方向上依次安装预抽阀、前级泵、前级阀；

所述检漏管路的另一端与所述抽真空管路的另一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种抽真空-检漏组件，其特征在于，还包括：主管路压力传感器，所述主管路压力传感器设置在主管路上，用于检测整体检测容器内部的气压。

3.一种整体检测容器组件，其特征在于，包括：整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体、整体检测容器用抽空阀；

所述整体检测容器用抽空阀安装在所述整体检测容器第一本体；

所述整体检测容器用抽空阀与权利要求1所述的抽真空-检漏组件连通。

4.根据权利要求3所述的一种整体检测容器组件，其特征在于，所述整体检测容器组件还包括：整体检测容器用排气阀、整体检测容器用氮气阀、整体检测容器用漏孔阀；

整体检测容器用氮气阀用于连接氮气源，通过调节整体检测容器用氮气阀的开关给整体检测容器进行充入氮气。

5.根据权利要求3或4所述的一种整体检测容器组件，其特征在于，所述整体检测容器组件还包括：整体检测容器动力系统；

整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体共同构成了整体检测容器；整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体能够分离与合并，在整体检测容器第一本体上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封整体检测容器；

整体检测容器动力系统包括：气缸、导轨、平台板，所述整体检测容器盖体放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与整体检测容器第一本体连接、另一端与整体检测容器盖体连接，所述整体检测容器盖体能够沿着导轨的方向前进，从而控制整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体的分离与合并。

6.一种检漏设备，其包括：压氦容器组件、如权利要求3或4或5所述的整体检测容器组件、氦气气源、氮气气源；

所述氦气气源、所述氮气气源与所述压氦容器组件分别通过阀门连接；

所述氮气气源与所述整体检测容器组件通过所述整体检测容器用氮气阀连接；

所述压氦容器组件用于待检测工件的压氦；

所述整体检测容器组件用于检测待检测工件整体是否存在泄漏点。

7.一种检漏方法，采用如权利要求6所述的检漏设备对待检测工件进行检测其是否存在漏点，其特征在于，包括如下步骤：

S100，压氦：待检测的工件放入压氦容器组件中，在压氦容器组件中充入一定压强的氦气，保持一定的时间后，待检测的工件从压氦容器组件中拿出，进入步骤S200；

S200，整体检漏：将待检测的工件放入整体检测容器中进行检测其是否存在漏点。

8.根据权利要求7所述的一种检漏方法，其特征在于：

步骤S200，包括：

S201，整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体保持分离状态；整体检测容器用排气阀、整体检测容器用放气阀、整体检测容器用氮气阀、整体检测容器用抽空阀、整体检测容器用漏孔阀保持关闭状态；

S202，将待检测的工件放入整体检测容器第一本体中，然后整体检测容器第一本体、整体检测容器盖体合并；

S203，预抽：

整体检测容器用抽空检漏阀开启，抽真空-检漏组件的阀门预先均保持关闭状态；

将预抽阀开启，将整体检测容器内部的空气进行抽取：整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后进入检漏管路，经过预抽阀到达前级泵；直至整体检测容器中的气压低于10pa；

S204，主抽：

预抽阀关闭；主抽阀、前级阀开启；

整体检测容器内部的空气从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后再进入抽真空管路，经过主抽阀、前级阀到达前级泵；直至整体检测容器中的气压低于10^-3pa；

S205，整体检漏：

前级阀关闭，检漏阀开启；

整体检测容器内部的气体从整体检测容器经过整体检测容器用抽空检漏阀进入到主管路，然后进入抽真空管路，经过主抽阀、检漏阀，进入到氦质谱检漏仪。

9.根据权利要求8所述的一种检漏方法，其特征在于：

S200还包括：

S206，整体检测容器用氮气阀打开，向整体检测容器吹入纯净氮气，扫去整体检测容器内部的氦气，以免对下一个工件检测时影响精度；打开整体检测容器用排气阀，放出氮气排出；

S207，压氦容器第一本体、压氦容器盖体分离，然后将待检测工件取出。

10.根据权利要求8所述的一种检漏方法，其特征在于：

S100，压氦时压氦的时间t_压氦采用下式确定：

P_外为待检测工件的外侧的氦气气压；

ρ_He为外侧的氦气密度；

T为外侧的氦气温度；

V_内为待检测的工件的内部空间；

n₀为待检测工件在压氦开始时已存在的气体分子摩尔数；

R表示理想气体常数；

M_He表示氦气的摩尔质量；

L表示待检测工件的检测漏率精度。

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