CN114646432B - 一种构件分区检漏箱体组件、联合组件、检漏系统、检漏方法 - Google Patents

一种构件分区检漏箱体组件、联合组件、检漏系统、检漏方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种抽真空‑检漏组合组件、构件整体检漏箱体组件、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构件整体检漏箱体用抽空阀连接，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‑检漏组合组件、构件整体检漏箱体组件、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

一种构件分区检漏箱体组件、联合组件、检漏系统、检漏方法
技术领域
本发明涉及智能检测领域，更具体地说，尤其涉及一种构件分区检漏箱体组件、联合组件、检漏系统、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- 11Pa.m3/s～1×10-9Pa.m3/s”如何检测还缺乏研究。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种构件分区检漏箱体组件、联合组件、检漏系统、检漏方法。
本申请的技术方案为：
一种构件分区检漏箱体组件，包括：构件分区检漏箱体第一本体；构件分区检漏箱体第一本体只有1个可密封开口结构；
所述可密封开口结构，包括：固定体、中空杆、充气柔性胶圈；
所述固定体的中部设置有通孔，通孔沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；
所述通孔的周边设置有充气柔性胶圈；充气柔性胶圈沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；
所述固定体的通孔的径向方向设置有所述中空杆，所述中空杆的端部与充气柔性胶圈连通。
一种构件分区检漏箱体组件，包括：构件分区检漏箱体第一本体；构件分区检漏箱体第一本体有2个可密封开口结构；
所述可密封开口结构，包括：固定体、中空杆、充气柔性胶圈；
所述固定体的中部设置有通孔，通孔沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；
所述通孔的周边设置有充气柔性胶圈；充气柔性胶圈沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；
所述固定体的通孔的径向方向设置有所述中空杆，所述中空杆的端部与充气柔性胶圈连通。
优选的，构件分区检漏箱体的开口在密封时：待检测工件穿过开口后，通过中空杆朝充气柔性胶圈的内部充气，充气柔性胶圈的前端、后端的密封面卡住密封槽防止气体泄漏，充气柔性胶圈的中段受到气体挤压抱紧待检测的工件形成密封。
优选的，还包括：构件分区检漏箱体用排气阀。
一种构件分区检漏箱体-整体检漏箱体联合组件，其包括：构件分区检漏箱体组件、整体检漏箱体组件；
还包括：抽真空-检漏组合组件；
所述构件分区检漏箱体组件还包括：构件分区检漏箱体用抽空阀；
所述整体检漏箱体组件包括：整体检漏箱体用抽空阀；
所述的抽真空-检漏组合组件，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箱体用抽空阀连接，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；
构件分区检漏箱体用抽空阀、整体检漏箱体用抽空阀均与抽真空-检漏组合组件的主管路连通。
一种检漏系统，包括：压氦箱体组件、构件分区检漏箱体-整体检漏箱体联合组件、氦气瓶、氮气瓶；
所述压氦箱体组件包括：压氦箱体用排气阀、压氦箱体用氮气阀、压氦箱体用压力传感器、压氦箱体用氦气阀、压氦箱体第一本体、压氦箱体盖体、压氦箱体动力系统；
所述压氦箱体用排气阀、压氦箱体用氮气阀、压氦箱体用压力传感器、压氦箱体用氦气阀均安装在压氦箱体第一本体上；
压氦箱体动力系统包括：气缸、导轨、平台板，所述压氦箱体盖体放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与压氦箱体第一本体连接、另一端与压氦箱体盖体连接，通过气缸的伸缩来控制压氦箱体第一本体、压氦箱体盖体的分离与合并。
一种检漏系统，包括：压氦箱体组件、构件分区检漏箱体组件；
还包括：抽真空-检漏组合组件；
所述构件分区检漏箱体组件还包括：构件分区检漏箱体用抽空阀；
所述的抽真空-检漏组合组件，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箱体用抽空阀连接，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；
构件分区检漏箱体用抽空阀与抽真空-检漏组合组件的主管路连通；
一种分区检漏方法，其特征在于，其包括如下步骤：
第一步，待检漏的工件先放入压氦箱体组件中压氦一段时间，然后对待检漏的工件的表面进行氮气吹扫后，从压氦箱体组件拿出；
第二步，进入构件分区检漏箱体组件进行分段检漏；
A，构件整体检漏箱体用抽空阀关闭；
B，待检测的工件分为n段进行检漏：第1段……第n段；
B-1，第1段检漏：
B-1-1，将待检测的工件的第1段插入到构件分区检漏箱体第一本体中；
B-1-2，预抽；
B-1-3，主抽；
B-1-4，检漏；
…
B-n，第n段检漏：
B-n-1，将待检测的工件的第n段插入到构件分区检漏箱体第一本体中；
B-n-2，预抽；
B-n-3，主抽；
B-n-4，检漏。
优选的，所述的预抽为：构件分区检漏箱体用抽空阀开启，抽真空-检漏组合组件的阀门预先均保持关闭状态；将预抽阀开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa。
优选的，所述的主抽为：预抽阀关闭；主抽阀、前级阀开启；构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10- 3pa；
优选的，检漏：前级阀关闭，检漏阀开启；构件分区检漏箱体内部的气体从构件分区检漏箱体经过构件分区检漏箱体用抽空阀进入到主管路，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；然后，将待检测工件的区域取出。
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，所谓正压法是再待检测箱体内充氦，然后仪器在箱体外侧检测；所谓负压法是在箱体待检测箱体外部喷氦气，在箱体内部检测。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、检漏采用不同的箱体。常规的技术设计是，压氦与检漏置于一个箱体中，即：在“一个箱体内先压氦-再抽真空-再检漏”。
然而，上述工艺并不适合漏率在“1×10-11Pa.m3/s～1×10-9Pa.m3/s”的构件。
原因在于：压氦箱体中压氦步骤在箱体内部造成氦气残留。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，本申请压氦箱体一次压氦10根，压氦箱体工艺节拍长，构件整体检测箱体一次检测1根，构件整体检漏箱体工艺节拍短，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“压氦箱体”、“构件整体检漏箱体”(压氦工艺采用一个箱体，抽真空与检漏采用一个箱体)的设计。
3)本申请的第三个发明点在于：抽真空-检漏组合组件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构件整体检漏箱体上。而本申请则打破了上述技术偏见。
本申请的：抽真空-检漏组合组件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的一端与构件整体检漏箱体用抽空阀连接，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：
构件整体检漏箱体用抽空检漏阀开启，抽真空-检漏组合组件400的阀门预先均保持关闭状态；
将预抽阀408开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa；
S204，主抽：
预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；
构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
S205，整体检漏：
前级阀410关闭，检漏阀407开启；
构件整体检漏箱体内部的气体从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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-检漏组合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：本申请的构件分区检漏的核心设计之一是：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。
构件分区检漏箱体的开口密封原理：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：本申请提出了两种构件分区检漏的设计工艺。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：
S100，压氦时压氦的时间t压氦采用下式确定：
Figure GDA0003976490350000061
或
Figure GDA0003976490350000062
P外为待检测工件的外侧的氦气气压；
ρHe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；
MHe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)。
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-检漏组合组件、压氦箱体组件、构件整体检漏箱体组件、构件分区检漏箱体组件、整体的检漏设备；而对于构件整体检漏箱体组件、构件分区检漏箱体组件这两个设备，两者缺乏单一性。因此，本申请仅保护构件分区检漏箱体组件及其应用。而对于“构件整体检漏箱体组件以及检漏设备”，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-检漏组合组件400在预抽状态下的气流流向图。
图4抽真空-检漏组合组件400在主抽状态下的气流流向图。
图5抽真空-检漏组合组件400在检漏状态下的气流流向图。
图6是本申请的检漏设备的实际图。
图7是本申请的检漏设备的的立面图。
图8是本申请的本申请的构件分区检漏的第一种设计图。
图9是本申请的构件分区检漏的第一种设计的检测方法图。
图10是本申请的本申请的构件分区检漏的第二种设计图。
图11是本申请的构件分区检漏的第二种设计的检测方法图。
图12是本申请的可密封开口结构的设计示意图。
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、检漏都在一个箱体中，对于泄漏率较小的部件，上述方式测量误判的概率较大。
2)以往的箱体：抽真空和检漏是两条独立的管路。但是，在漏孔率为“1×10- 11Pa.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。
<一、结构设计>
一种检漏设备，其包括：机组外壳100、压氦箱体组件200、构件整体检漏箱体组件300、抽真空-检漏组合组件400、构件分区检漏箱体组件500、氦气源、氮气源。
压氦箱体组件200用于待检测工件(圆柱体或者类圆柱体)的压氦；
构件整体检漏箱体组件300用于检测待检测工件整体是否存在泄漏点；
构件分区检漏箱体组件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。
<二、压氦箱体组件200的设计>
所述压氦箱体组件200包括：压氦箱体用排气阀201、压氦箱体用放气阀202、压氦箱体用氮气阀203、压氦箱体用压力传感器204、压氦箱体用氦气阀205、压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207、压氦箱体动力系统208；
压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207共同构成了压氦箱体；压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207能够分离与合并，在压氦箱体第一本体206上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封压氦箱体；
其中，压氦箱体用排气阀201(电动)、压氦箱体用放气阀202(手动)、压氦箱体用氮气阀203、压氦箱体用压力传感器204、压氦箱体用氦气阀205均设置在压氦箱体第一本体206上；
压氦箱体用排气阀201用于压氦箱体与外界连通；
所述压氦箱体用氦气阀205连接氦气瓶，氦气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节压氦箱体用氦气阀205的开关给压氦箱体进行充入氦气；
所述压氦箱体用氮气阀203连接氮气瓶，氮气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节压氦箱体用氮气阀203的开关给压氦箱体进行充入氮气；
所述压氦箱体用压力传感器204用于测量压氦箱体内部的气压，以便确认其气压是否符合设定气压要求；
所述压氦箱体用放气阀202是在当采用电子控制的压氦箱体用排气阀201失效后，采用手动的所述压氦箱体能够对放气阀202内部的气体进行泄压，再取出工件，设备维修。
压氦箱体动力系统208包括：气缸、导轨、平台板，所述压氦箱体盖体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箱体第一本体206连接、另一端与压氦箱体盖体207连接(即其能够沿着导轨的方向前进，从而控制压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207的分离与合并)。
<三、构件整体检漏箱体组件300的设计>
所述构件整体检漏箱体组件300，包括：构件整体检漏箱体用排气阀、构件整体检漏箱体用放气阀、构件整体检漏箱体用氮气阀、构件整体检漏箱体用抽空阀、构件整体检漏箱体用漏孔阀、构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体、构件整体检漏箱体动力系统308；
构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体共同构成了构件整体检漏箱体；构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体能够分离与合并，在构件整体检漏箱体第一本体上设置有密封圈，当两者合并时，能够密封构件整体检漏箱体；
构件整体检漏箱体用排气阀(电动)、构件整体检漏箱体用放气阀(手动)、构件整体检漏箱体用氮气阀、构件整体检漏箱体用抽空阀、构件整体检漏箱体用漏孔阀均设置在构件整体检漏箱体第一本体上；
构件整体检漏箱体用排气阀用于构件整体检漏箱体与外界连通；
构件整体检漏箱体用放气阀是在当采用电子控制的构件整体检漏箱体用排气阀失效后，采用手动的构件整体检漏箱体用放气阀内部的气体进行泄压，再取出工件，设备维修；
构件整体检漏箱体用氮气阀连接氮气瓶，氮气瓶上连接减压表调到所需气压，通过调节构件整体检漏箱体用氮气阀的开关给构件整体检漏箱体进行充入氮气；
构件整体检漏箱体用抽空阀与抽真空-检漏组合组件400连通；
抽真空-检漏组合组件400，包括：主管路401、抽真空管路402、检漏管路403；所述主管路401的一端与构件整体检漏箱体用抽空阀连接，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，用于检测构件整体检漏箱体内部的气压；
构件整体检漏箱体用漏孔阀与漏孔(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。
构件整体检漏箱体动力系统308包括：气缸、导轨、平台板，所述构件整体检漏箱体盖体放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与构件整体检漏箱体第一本体连接、另一端与构件整体检漏箱体盖体连接(即其能够沿着导轨的方向前进，从而控制构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体的分离与合并)。
<四、构件分区检漏箱体组件500的设计>
所述构件分区检漏箱体组件500，包括：构件分区检漏箱体用排气阀、构件分区检漏箱体用放气阀、构件分区检漏箱体用抽空阀、构件分区检漏箱体第一本体506；
构件分区检漏箱体用排气阀(电动)、构件分区检漏箱体用放气阀(手动)、构件分区检漏箱体用抽空阀均设置在构件分区检漏箱体第一本体506上；
构件分区检漏箱体用放气阀仅仅是作为构件分区检漏箱体用排气阀(电动)失效的备用阀。
构件分区检漏箱体用抽空阀与抽真空-检漏组合组件400的主管路401连通。
构件分区检漏箱体组件500的难点在于密封：构件分区检漏箱体没有办法采用压氦箱体或者构件整体检漏箱体这样的“两结构体组合设计(这样设计仅能检测整体，而无法做到构件分区检漏)”。
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8-9所示。
构件分区检漏箱体第一本体506构件分区检漏箱体组件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12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5073；
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；
构件分区检漏箱体的开口密封原理：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构件分区检漏需求)：如图10-11所示。
构件分区检漏箱体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构件分区检漏需求。
即在需要检测哪一段时，就将哪一段放入构件分区检漏箱体中即可。
<五、检漏方法>
一种检漏方法，其包括如下步骤：
S100，压氦：
S101，压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207保持分离状态；压氦箱体用排气阀201、压氦箱体用放气阀202、压氦箱体用氮气阀203、压氦箱体用氦气阀205均处于关闭状态；
S102，将待检测的工件放入压氦箱体第一本体206中，然后压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207合并；
S103，压氦箱体用氦气阀205打开给压氦箱体内充高压氦气，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，打开压氦箱体用排气阀201，放出压氦箱体中的氦气排出；然后，接着打开压氦箱体用氮气阀203，向压氦箱体吹入纯净氮气，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，压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体207分离，然后将待检测工件取出；
S200，整体检漏：
S201，构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体保持分离状态；构件整体检漏箱体用排气阀、构件整体检漏箱体用放气阀、构件整体检漏箱体用氮气阀、构件整体检漏箱体用抽空阀、构件整体检漏箱体用漏孔阀保持关闭状态；
S202，将待检测的工件放入构件整体检漏箱体第一本体中，然后构件整体检漏箱体第一本体、构件整体检漏箱体盖体合并；
S203，预抽：
构件整体检漏箱体用抽空检漏阀开启，抽真空-检漏组合组件400的阀门预先均保持关闭状态；
将预抽阀408开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa；
S204，主抽：
预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；
构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
S205，整体检漏：
前级阀410关闭，检漏阀407开启；
构件整体检漏箱体内部的气体从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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，构件整体检漏箱体用氮气阀打开，向构件整体检漏箱体吹入纯净氮气，扫去构件整体检漏箱体内部的氦气，以免对下一个工件检测时影响精度；
然后，打开构件整体检漏箱体用排气阀，放出氮气排出；
S207，压氦箱体第一本体206、压氦箱体盖体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，则进入构件分区检漏工序S300；
分段检漏有两种方式。
第一种：附图8-9所示：
S300，
S301，构件整体检漏箱体用抽空阀关闭；
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段插入到构件分区检漏箱体第一本体506中；
S302-1-2，预抽：
构件分区检漏箱体用抽空阀开启，抽真空-检漏组合组件400的阀门预先均保持关闭状态；
将预抽阀408开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa；
S302-1-3，主抽：
预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；
构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
S302-1-4，检漏：
前级阀410关闭，检漏阀407开启；
构件分区检漏箱体内部的气体从构件分区检漏箱体经过构件分区检漏箱体用抽空阀进入到主管路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：
构件分区检漏箱体也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S4发现检漏，也可以先充氮气去除箱体吹扫箱体内的氦气残留。
S302-2，第2段检漏：
S302-2-1，将待检测的工件的第2段插入到构件分区检漏箱体第一本体506中；
S302-2-2，预抽：
构件分区检漏箱体用抽空阀开启，抽真空-检漏组合组件400的阀门预先均保持关闭状态；
将预抽阀408开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa；
S302-2-3，主抽：
预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；
构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
S302-2-4，检漏：
前级阀410关闭，检漏阀407开启；
构件分区检漏箱体内部的气体从构件分区检漏箱体经过构件分区检漏箱体用抽空阀进入到主管路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：构件分区检漏箱体也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S4发现检漏，也可以先充氮气去除箱体吹扫箱体内的氦气残留。
第二种：附图10-11所示：
S301，构件整体检漏箱体用抽空阀关闭；
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段保留在构件分区检漏箱体第一本体506中即可；
S302-1，第x段检漏：
S302-1-1，将待检测的工件的第x段插入到构件分区检漏箱体第一本体506中；
S302-1-2，预抽：
构件分区检漏箱体用抽空阀开启，抽真空-检漏组合组件400的阀门预先均保持关闭状态；
将预抽阀408开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路401，然后进入检漏管路403，经过预抽阀408到达前级泵409；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa；
S302-1-3，主抽：
预抽阀408关闭；主抽阀405、前级阀410开启；
构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体用抽空检漏阀进入到主管路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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
S302-1-4，检漏：
前级阀410关闭，检漏阀407开启；
构件分区检漏箱体内部的气体从构件分区检漏箱体经过构件分区检漏箱体用抽空阀进入到主管路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：
构件分区检漏箱体也设置充氮阀(与氮气源连接)，若S4发现检漏，也可以先充氮气去除箱体吹扫箱体内的氦气残留。
<六、使用指导—理论分析>
本申请的检漏设备，其不仅仅适用于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：
Figure GDA0003976490350000141
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：
Figure GDA0003976490350000142
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：
Figure GDA0003976490350000151
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；
ρHe表示待检测工件的外侧的氦气密度(g/cm3)；
MHe表示氦气的摩尔质量(4g/mol)。
Figure GDA0003976490350000152
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：
Figure GDA0003976490350000153
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
Figure GDA0003976490350000154
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)

1.一种构件分区检漏箱体组件，其特征在于，包括：构件分区检漏箱体第一本体；
构件分区检漏箱体第一本体只有1个可密封开口结构；
所述可密封开口结构，包括：固定体、中空杆、充气柔性胶圈；
所述固定体的中部设置有通孔，通孔沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；
所述通孔的周边设置有充气柔性胶圈；充气柔性胶圈沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；
所述固定体的通孔的径向方向设置有所述中空杆，所述中空杆的端部与充气柔性胶圈连通。
2.一种构件分区检漏箱体组件，其特征在于，包括：构件分区检漏箱体第一本体；构件分区检漏箱体第一本体有2个可密封开口结构；
所述可密封开口结构，包括：固定体、中空杆、充气柔性胶圈；
所述固定体的中部设置有通孔，通孔沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封槽；
所述通孔的周边设置有充气柔性胶圈；充气柔性胶圈沿着开口轴向方向的前侧、后侧设置有密封卡接面；
所述固定体的通孔的径向方向设置有所述中空杆，所述中空杆的端部与充气柔性胶圈连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种构件分区检漏箱体组件，其特征在于，构件分区检漏箱体的开口在密封时：待检测工件穿过开口后，通过中空杆朝充气柔性胶圈的内部充气，充气柔性胶圈的前端、后端的密封面卡住密封槽防止气体泄漏，充气柔性胶圈的中段受到气体挤压抱紧待检测的工件形成密封。
4.一种构件分区检漏箱体-整体检漏箱体联合组件，其特征在于，包括：如权利要求1或2或3所述的构件分区检漏箱体组件、整体检漏箱体组件；
还包括：抽真空-检漏组合组件；
所述构件分区检漏箱体组件还包括：构件分区检漏箱体用抽空阀；
所述整体检漏箱体组件包括：整体检漏箱体用抽空阀；
所述的抽真空-检漏组合组件，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箱体用抽空阀连接，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；
构件分区检漏箱体用抽空阀、整体检漏箱体用抽空阀均与抽真空-检漏组合组件的主管路连通。
5.一种检漏系统，包括：压氦箱体组件、如权利要求4所述的构件分区检漏箱体-整体检漏箱体联合组件、氦气瓶、氮气瓶；
所述压氦箱体组件包括：压氦箱体用排气阀、压氦箱体用氮气阀、压氦箱体用压力传感器、压氦箱体用氦气阀、压氦箱体第一本体、压氦箱体盖体、压氦箱体动力系统；
所述压氦箱体用排气阀、压氦箱体用氮气阀、压氦箱体用压力传感器、压氦箱体用氦气阀均安装在压氦箱体第一本体上；
压氦箱体动力系统包括：气缸、导轨、平台板，所述压氦箱体盖体放置在平台板上，所述平台板设置在导轨上，所述气缸的一端与压氦箱体第一本体连接、另一端与压氦箱体盖体连接，通过气缸的伸缩来控制压氦箱体第一本体、压氦箱体盖体的分离与合并。
6.一种检漏系统，包括：压氦箱体组件、如权利要求2所述的构件分区检漏箱体组件；
还包括：抽真空-检漏组合组件；
所述构件分区检漏箱体组件还包括：构件分区检漏箱体用抽空阀；
所述的抽真空-检漏组合组件，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箱体用抽空阀连接，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；
构件分区检漏箱体用抽空阀与抽真空-检漏组合组件的主管路连通；
7.一种分区检漏方法，其特征在于，待检测的工件采用如权利要求6所述的检漏系统进行检漏，其包括如下步骤：
第一步，待检漏的工件先放入压氦箱体组件中压氦一段时间，然后对待检漏的工件的表面进行氮气吹扫后，从压氦箱体组件拿出；
第二步，进入构件分区检漏箱体组件进行分段检漏；
A，构件整体检漏箱体用抽空阀关闭；
B，待检测的工件分为n段进行检漏：第1段……第n段；
B-1，第1段检漏：
B-1-1，将待检测的工件的第1段插入到构件分区检漏箱体第一本体中；
B-1-2，预抽；
B-1-3，主抽；
B-1-4，检漏；
…
B-n，第n段检漏：
B-n-1，将待检测的工件的第n段插入到构件分区检漏箱体第一本体中；
B-n-2，预抽；
B-n-3，主抽；
B-n-4，检漏。
8.如权利要求7所述的一种分区检漏方法，其特征在于，所述的预抽为：构件分区检漏箱体用抽空阀开启，抽真空-检漏组合组件的阀门预先均保持关闭状态；将预抽阀开启，将构件整体检漏箱体内部的空气进行抽取：构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10pa。
9.如权利要求7所述的一种分区检漏方法，其特征在于，所述的主抽为：预抽阀关闭；主抽阀、前级阀开启；构件整体检漏箱体内部的空气从构件整体检漏箱体经过构件整体检漏箱体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；直至构件整体检漏箱体中的气压低于10-3pa；
10.如权利要求7所述的一种分区检漏方法，其特征在于，检漏：前级阀关闭，检漏阀开启；构件分区检漏箱体内部的气体从构件分区检漏箱体经过构件分区检漏箱体用抽空阀进入到主管路，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；然后，将待检测工件的区域取出。
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