CN1967183A

CN1967183A - 泄漏检查装置

Info

Publication number: CN1967183A
Application number: CNA2006101485293A
Authority: CN
Inventors: 兼松良州; 竹中博
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: JP2007139456A; JP4475224B2; US7559231B2; CN100585358C; US20070119237A1

Abstract

本发明涉及一种泄漏检查装置，其中当He气加压并充入容纳在真空腔2内的制品1中时检测从制品1的He气的泄漏，在真空腔内设置能够相应于制品1的尺寸而改变真空腔的容积的可变容积装置。可变容积装置的示例是布置在真空腔内并沿真空腔的壁面移动的可变容积活塞8。可以设置多个可变容积活塞。

Description

泄漏检查装置

技术领域

本发明涉及泄漏检查装置，其中通过诸如氦气(He气)的泄漏检查介质(示踪气体)来检测从待检查目标的空气泄漏。

背景技术

相关于检查在待检查目标中的微量气体泄漏的现有技术的检查方法，已经提出了一种检查方法，其中利用了氦气泄漏检测器以检测已从待检查目标泄漏出的氦气。该检查方法的一个示例是真空型氦气泄漏检查方法，其中利用了图6所示的气体泄漏检查装置。

在图6所示的真空型气体泄漏检查装置中，根据图8所示的检查流程(将在以下描述)进行检查。作为待检查目标的制品1容纳在真空腔2内，而用于充He气的管路连接至制品1。然后，操作真空泵3以从真空腔2排出空气。当真空腔2内的真空度已达到预定值时，例如，当真空腔2内的真空度已达到10Pa时，真空泵3停止以停止排气操作，且制品1被从He储气瓶(高压气瓶)4供应的He气填充。此时，供应He气直至在制品1内的He气压力升至1Mpa。然后，已从制品1泄漏出的He气被引入泄漏检测器5，并利用质谱测量法来测量泄漏气体的容积。根据测量结果，进行对制品1的品质的判定。

但是，待检查制品具有各种不同尺寸。因此，如图7B所示，需要确定真空腔的尺寸使得可以在其中容纳最大尺寸的制品。因此，如图7A所示，在检测较小制品的情况下，不可避免的是相较于制品的尺寸未使用空间较大。因此，必须排出较大容积的空气。因此，需要提供较大容量的排气泵以从真空腔中排出空气。此外，需要花费较长时间来从真空腔排出空气。

此外，当真空腔的容积较大时，在真空腔中已从制品泄漏出的He气的浓度会较低。因此，测量灵敏度劣化。

发明内容

为解决以上问题而完成了本发明。本发明的第一目的在于提供一种泄漏检查装置，特征在于将从真空腔排出的多余空气的体积可以减小，由此可减小真空泵的容量并可缩短排出时间。

本发明的第二目的在于提供一种泄漏检查装置，特征在于，当使得真空腔内的空间较小时，可以防止对已经从制品泄漏的He气的稀释，由此可改善测量灵敏性。

本发明提供了一种泄漏检查装置，包括：用于容纳待检查目标1的真空腔2；用于从所述真空腔2排出空气的真空泵3；用于将示踪气体供应并充入所述待检查目标1的示踪气体供应源4；及用于检测已经从所述待检查目标1泄漏出的示踪气体的泄漏检测器5，其中所述示踪气体被加压并充入容纳在所述真空腔2内的所述待检查目标1中，由此以检查所述示踪气体从所述待检查目标的泄漏，所述泄漏检查装置还包括用于改变所述真空腔2的容积的容积改变装置(8、8A至8G、及9)。通过上述布置，可以减小从真空腔2排出的排气的体积，并可以减小真空泵3的容量。因为可以减小真空腔2的尺寸，故可防止对已经从待检查目标泄漏的He气的稀释。因此，可以改善测量灵敏性。

在本发明的泄漏检查装置中，所述容积改变装置是可变容积活塞8，所述可变容积活塞8移动真空腔的壁面。因为上述布置，当可变容积活塞8被保持在合适位置时，可以获得其容积符合待检查目标1的尺寸的真空腔2。

在本发明的泄漏检查装置中，设置了多个可变容积活塞8A至8G。因为上述布置，即使在待检查目标1较复杂的情况下，可变容积活塞8A至8G停止在各个位置，由此活塞8A至8G符合待检查目标1的形状，并可以减小真空腔2内的多余空间。

在本发明的泄漏检查装置中，所述真空腔2为圆柱形。因为上述布置，当使得真空腔的形状符合待检查目标1的形状时，可以进一步从真空腔2消除多余空间。

在本发明的泄漏检查装置中，所述容积改变装置是弹性隔壁9，所述弹性隔壁9可自由伸展并收缩，用于将所述真空腔分隔为两个腔2a及2b。因为上述布置，通过其中容纳待检查目标的腔2a与其中没有容纳待检查目标的腔2b之间的压差，可以改变其中容纳有待检查目标1的腔2a的容积。因此，本发明的泄漏检查装置可应用于待检查目标1而无论目标1的形状如何。

结合附图，通过以下对本发明的优选实施例的描述可完全理解本发明。

附图说明

在附图中：

图1是本发明实施例的泄漏检查装置的整体设置的视图，其中泄漏检查装置包括第一实施例的可变容积装置；

图2A是用于说明在较小制品的情况下可变容积装置的操作状态的示例性视图；

图2B是用于说明在较大制品的情况下可变容积装置的操作状态的示例性视图；

图3是示出可变容积装置的第二实施例的视图；

图4是示出可变容积装置的第三实施例的视图；

图5是示出可变容积装置的第四实施例的视图；

图6是现有泄漏检查装置的整体设置的视图；

图7A是用于说明其中使用了现有泄漏检查装置的对较小制品的检查状态的视图；

图7B是用于说明其中使用了现有泄漏检查装置的对较大制品的检查状态的视图；及

图8是用于说明泄漏检查装置的检查程序的视图。

具体实施方式

参考附图，以下将对本发明的实施例的泄漏检查装置进行说明。图1是本发明实施例的泄漏检查装置的整体设置的视图。泄漏检查装置大体上包括：用于容纳作为待检查目标的制品1的真空腔2；用于从真空腔2排出空气的真空泵3；作为示踪气体供应源、用于将诸如氦气的示踪气体供应进入制品1的氦气储气瓶(高压气瓶)(He储气瓶)4；以及用于检测已经从制品1泄漏出的He气的泄漏检测器5。

真空腔2具有其中可容纳制品1(其尺寸会任意改变)的容积。此外，真空腔2包括容积改变装置，通过该容积改变装置可改变真空腔2内的容积。将在以下详述该容积改变装置。真空腔2主要连接至三个管路系统10，20及30。

第一管路系统10是用于将He气供应进入制品1并用于将He气从制品1排出至外部的管路系统。即，第一管路系统包括：He气供应系统，其中He气从He储气瓶(高压气瓶)4流至第一阀11，进入歧管14，并被供应至制品1；第一排出管路系统，其从歧管14分支使得He气可流经第二阀12进入大气；以及第二排出管路系统，其从歧管14分支并通过第三阀13与排出泵6连接，以强行从制品1排出He气。在上述管路连接中，压力传感器15设置在He储气瓶4的出口。用于监控内部压力的测压仪P分别布置在He供应管路系统、歧管14、以及真空腔2内。

第二管路系统20是用于将空气从真空腔2排出至外部的管路系统。空气从真空腔2流经第四阀21，并通过真空泵3强行排出至外部。在真空腔8内设置有第八阀40，在泄漏检查完成后，空气通过该第八阀被引入真空腔2以填充真空。

第三管路系统30是用于检查已从制品1泄漏出进入真空腔2的He气的检查管路系统。已经从制品1泄漏的He气流入第五阀31以及第六阀32，并被引入泄漏检测器5。在泄漏检测器5中，测量已经泄漏的He气的量。第三管路系统30包括吹扫管路系统，用于当该管路系统从第五阀31与第六阀32之间分支并通过第七阀连接至吹扫泵7时吹扫He气。该吹扫管路系统吹扫附着至或残留在第三管路系统30内的He气。

在图1中，在上述管路连接中，第四至第八阀21、31至33及40分别示出为气缸操作型阀。但是，也可以采用电磁型阀。

接下来，将对作为本发明的特征的容积改变装置进行说明。如上所述，根据现有技术，真空腔2的容积根据接受泄漏检查的最大尺寸的制品1来确定。因此，在检查较小制品1的情况下可能会遇到以下问题。如图7A所示在检查较小制品1的情况下，在真空腔2内未使用多余空间。相应于该多余空间，需要花费时间及费用以排出真空腔2内的空气。此外，因为该多余空间的存在，降低了测量泄漏的测量灵敏度。因此，为了尽可能地减小真空腔2内的多余空间的量，在本实施例中设置了用于改变真空腔2的容积的可变容积装置。

如图2A及2B所示，在第一可变容积装置的第一实施例中，布置在真空腔2内并沿真空腔2的壁面移动的可变容积活塞8被设置为可变容积装置。可变容积活塞8的截面面积与真空腔2的侧部的面积大致相等。优选地是，真空腔2的布置有可变容积活塞8的一侧是与连接有第一管路系统10(其是真空腔2的He气的供应及排出系统)的壁面相对的壁面。在图1中，通过活塞驱动装置81，可变容积活塞8进行在横向方向上的直线往复运动。活塞驱动装置81可以是已知直线往复运动机构，例如，活塞驱动装置81可以是液压缸单元、齿条及小齿轮机构、或球及螺杆机构。

以下将描述本实施例的以上述方式构造的泄漏检查装置的操作。首先，通过活塞驱动装置81，可变容积活塞8被移动至真空腔2内根据待检查目标的制品1的尺寸预先确定的位置。随后，将制品1放入真空腔2并将第一管路系统10连接至制品1。随后，打开第二管路系统20的第四阀21并驱动真空泵3以从真空腔2排出空气。为此，关闭在第三管路系统30中的第五、第六及第七阀31、32、及33。此外，还关闭用于破坏真空的第八阀40。当从真空腔2排出空气时，基本上同时打开第一管路系统10中的第三阀13并驱动排出泵6，由此可从制品1排出空气。当然，此时关闭第一及第二阀11、12。

在已从真空腔2排出空气且真空腔2内的压力大体降低至10Pa之后，即，在已将真空腔2大体置于真空状态之后，停止真空泵3的操作并同时关闭第四阀21。以相同的方式，在已经从制品1排出空气之后，停止排出泵6的操作并关闭第三阀13。

接下来，打开第一管路系统10中的第一阀11并将He气从He储气瓶4供应进入制品1。在制品1中的压力已经大体升至1MPa之后，关闭第一阀11并停止从He储气瓶4的He气供应。当然，此时关闭第二及第三阀12、13。以此方式，其压力约为1MPa的He气被充入制品1。

随后，打开第三管路系统30中的第五及第六阀31、32并关闭第七阀33。以此方式，从制品1泄漏进入真空腔2内的He气被引入泄漏检测器5。在泄漏检测器5中，通过利用用来检测氦的质谱测量法来测量已经从制品1泄漏进入真空腔2内的He气的体积。根据在预定时间段内从制品1泄漏进入真空腔2内的He气的体积来判断制品1的品质。

在完成泄漏检查之后，打开第三管路系统30中的第七阀33并操作吹扫泵7，由此可以清除附着至或残留在第三管路系统30、泄漏检测器5、以及第五、第六及第七阀31、32、及33中的He气。由此可清洁这些组件。同时，还打开第八阀40并将空气引入真空腔2以破坏真空。

此外，在关闭第一及第三阀11、13的同时打开第一管路系统10中的第二阀12。以此方式将He气从制品1释放进入大气。最终，将已经完成检查的制品1从第一管路系统10断开并从真空腔2取出。

图2A及图2B是用于说明其中真空腔的容积根据制品尺寸而改变的状态。即，如图2A所示，在制品1的尺寸较小的情况下，当移动可变容积活塞8以使可变容积活塞8的前端部移动进入真空腔2时，可以减小真空腔2的容积，即，可以从真空腔2消除多余空间。因此，可通过较小容量的真空泵3从真空腔2排出空气。

如图2B所示，在制品1尺寸较大的情况下，当通过移动可变容积活塞8使可变容积活塞8的前端部分缩回至接近真空腔2的侧部的壁面的位置时，可以增加真空腔2内的容积由此在真空腔2内容纳较大的制品1。即使在这种情况下，也不会在真空腔2内产生多余空间，由此通过较小容量的真空泵3可从真空腔2排出空气。

图3是示出了可变容积装置的第二实施例的视图。在第一实施例中，可变容积装置包括一个可变容积活塞8。但是，在第二实施例中，可变容积装置包括多个可变容积活塞8A至8G。在这种情况下，未在图中示出活塞驱动单元。可变容积活塞8A至8G被构造为活塞可被单独独立地移动。可变容积活塞8A至8G为何如上述构造的原因如下。即使在其形状较复杂的制品1的情况下，根据上述构造，也不会在真空腔2内产生多余空间。即，在图3中，相应于布置在真空腔2内的制品1的形状，将可变容积活塞8F、8G分别深入地推进真空腔2。然后，将可变容积活塞8B、8C、8D分别推进至中间位置。分别稍许推动可变容积活塞8A、8E。以这种方式，可以尽可能地消除在真空腔2内产生的多余空间。为此在图3中，全部多个可变容积活塞8A至8G被布置在真空腔2的相同侧部的壁面上。但是，可将可变容积活塞8A至8G分别布置在其他侧部的壁面上。

图4是示出可变容积装置的第三实施例的视图。在该可变容积装置的第三实施例中，真空腔2形成为圆柱形状并竖直布置。因此，相应于该真空腔2的形状，可变容积活塞8也形成为圆柱形状。布置可变容积活塞8使得可变容积活塞8穿过真空腔2的上壁面并能够在竖直方向上移动。该实施例优选地适用于其中制品1的形状为圆形的情况。

图5是示出可变容积装置的第四实施例的视图。在第一至第三实施例中，采用可变容积活塞8、8A至8G作为可变容积装置。但是，在第四实施例中，采用可自由扩展和收缩的弹性隔壁9作为可变容积装置。即，可自由扩展和收缩的弹性隔壁9被布置在真空腔2内，而真空腔2被划分为其中容纳制品1的制品腔2a以及其中没有容纳制品1的空气腔2b。因此，当制品容纳在真空腔2的制品腔2a中然后通过真空泵3从制品腔2a抽出空气时，通过将空气引至空气腔2b一侧，可以利用两个腔之间的压差支持从制品腔2a的空气排出动作。因此，可以减小真空泵3的容量。此外，可以缩短空气排出时间。即使当设定为制品腔2a侧的容积增加且空气腔2b侧的容积减小的时候，因为弹性隔壁9可自由扩展和收缩，故容积比可通过两个腔2a与2b之间的压差而自由改变。

如上所述，根据本发明，可以相应于制品尺寸来改变真空腔的容积。因此，可以减少待从真空腔排出的多余空气的体积。因此，可以减小真空泵的容量，此外，可以缩短空气排出时间。因为可以减小真空腔中的多余空间，故可以防止稀释已经从制品泄漏的He气。因此，可以改善测量灵敏性。

虽然已经参考选用于举例说明目的的具体实施例描述了本发明，但应该理解的是，不脱离本发明的基本概念及范围，本领域的技术人员可以对其进行大量改变。

Claims

1.一种泄漏检查装置，包括：

用于容纳待检查目标的真空腔；

用于从所述真空腔排出空气的真空泵；

用于将示踪气体供应并充入所述待检查目标的示踪气体供应源；及

用于检测已经从所述待检查目标泄漏出的示踪气体的泄漏检测器，其中

所述示踪气体被加压并充入容纳在所述真空腔内的所述待检查目标中，以检查所述示踪气体从所述待检查目标的泄漏，

所述泄漏检查装置还包括用于改变所述真空腔的容积的容积改变装置。

2.如权利要求1所述的泄漏检查装置，其中

所述容积改变装置是可变容积活塞，所述可变容积活塞布置在所述真空腔内并沿所述真空腔的壁面移动。

3.如权利要求2所述的泄漏检查装置，其中

设置了多个可变容积活塞。

4.如权利要求2所述的泄漏检查装置，其中

所述真空腔为圆柱形。

5.如权利要求1所述的泄漏检查装置，其中

所述容积改变装置是用于将所述真空腔分隔为两个腔的弹性隔壁，所述弹性隔壁可自由扩展和收缩。