CN204807285U - 一种超高灵敏度检漏设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超高灵敏度检漏设备，包括检漏室，分子泵，前级泵，四极质谱仪和吸气剂泵。吸气剂泵能够将残留在检漏室内部无法被分子泵抽出的氢气分子进一步向外抽出，且将检漏室内部的氦气留存于检漏室内部，从而使检漏室的容纳空间达到极为纯净的真空状态，使四极质谱仪可以不受干扰的检测从工件泄漏出的所有氦气，提高了检漏灵敏度；另外，本实用新型的吸气剂泵还可以维持检漏室的超高真空度，使四极质谱仪能够在超高真空的环境下对工件进行检漏，进一步提高了检漏灵敏度。经测试，本实用新型的超高灵敏度检漏设备最小可检漏率可达1×10^-13pa·m³/S，完全能够满足诸如红外器件中杜瓦瓶、陀螺仪等检漏需要。

Description

一种超高灵敏度检漏设备

技术领域

本实用新型涉及一种超高灵敏度检漏设备，属于检漏设备技术领域。

背景技术

红外探测器组件、陀螺仪等的漏率大小是其精度和寿命的关键因素之一。为使工厂生产的工件漏率能够达到相应指标，对生产完成的工件进行漏率检测成为必不可少的工艺。

现有技术中往往采用检漏仪对工件的漏率进行检测，但是检漏仪的最小可检漏率较高，无法满足检漏要求，为此，本领域技术人员开始使用四极质谱仪作为新的检漏工具。例如，中国专利文献CN201368789Y公开了一种检漏装置，包括检漏室，通过第一金属阀与检漏室连通的机械真空泵，通过第二金属阀与检漏室连通的真空分子泵和前级机械真空泵，以及通过第三金属阀与检漏室连通的四极质谱仪。上述专利文献中采用了四极质谱仪作为检漏工具，采用累积检测方式，降低了设备的最小可检漏率，使最小可检漏率达到了1×10^-11pa·m³/S，但是红外器件中如杜瓦瓶、陀螺仪等的最大允许漏率为5×10^-13pa·m³/S,显然上述专利文献中公开的检漏装置无法满足诸如杜瓦瓶、陀螺仪等的检漏要求。为了获得更小的最小可检漏率，本领域的技术人员对检漏装置的设计方案进行了各种各样的探索，但却一直没有获得更好的成果。

因此，本发明的目的在于对现有技术中使用四极质谱仪作为检漏仪器的检漏设备做进一步的改进，降低最小可检漏率，进而满足诸如杜瓦瓶、陀螺仪等工件的检漏需要。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中检漏设备的最小可检漏率为1×10^-11pa·m³/S，无法满足诸如红外器件中杜瓦瓶、陀螺仪等检漏需要的技术缺陷，从而提供一种最小可检漏率能够达到1×10^-13pa·m³/S的超高灵敏度检漏设备。

为此，本实用新型提供一种超高灵敏度检漏设备，包括检漏室，具有容纳空间，用于容置待检工件；分子泵，与所述检漏室连通，用于对所述检漏室进行抽真空，在所述分子泵与所述检漏室连通的管路上设有第一阀门；前级泵，通过所述分子泵与所述检漏室连通，用于在所述分子泵对所述检漏室抽真空之前，先对所述检漏室进行预抽；四极质谱仪，与所述检漏室连通，用于检测所述待检工件的漏率，在所述四极质谱仪与所述检漏室的连通管路上设有第二阀门；还包括与所述检漏室连通的吸气剂泵，所述吸气剂泵适于将残留在所述检漏室内的氢气分子向外抽出，且将所述检漏室内部的氦气留存于所述检漏室内，在所述吸气剂泵与所述检漏室的连通管路上设有第三阀门。

所述管路，以及设置在所述管路上的阀门均为全金属结构。

所述管路为进行内外抛光处理、真空清洗烘干和真空热处理后的管路。

所述检漏室上还设有用于对所述检漏室的真空度进行测量的真空规。

所述前级泵为干泵，所述分子泵为无油分子泵。

还包括与检漏室连通的标准漏孔。

还包括与所述检漏室连通的进气口，以及设置在所述进气口前方的过滤器。

所述检漏室安装于机柜上，其包括检漏室本体以及密封连接于所述检漏室本体上的上盖，所述上盖通过滑轮提升机构实现所述检漏室的密封与打开。

所述滑轮提升机构包括，固定于所述机柜上的固定柱，所述固定柱顶部设有定滑轮；可上下移动地套设在所述固定柱上的套筒，所述套筒与所述上盖固定连接；设置于机柜内部的配重块，以及设置于所述定滑轮上的吊绳，所述吊绳一端与所述上盖或所述套筒或固定连接所述上盖和所述套筒的连接结构固定连接，另一端与所述配重块连接。

还包括设在所述机柜内部、且具有上开口的限位筒，所述限位筒用于容纳所述配重块，防止所述配重块大幅度摆动。

本实用新型的一种超高灵敏度检漏设备具有以下优点：

1.本实用新型的超高灵敏度检漏设备，是在现有检漏设备的基础上做的进一步的改进，创造性的采用吸气剂泵与检漏室连通，在启用分子泵将检漏室抽至高真空后，再启动吸气剂泵将残留在检漏室内部无法被分子泵抽出的氢气分子进一步向外抽出，且将检漏室内部的氦气留存于检漏室内部，从而使检漏室的容纳空间达到极为纯净的真空状态，使四极质谱仪可以不受干扰的检测从工件泄漏出的所有氦气，从而提高了检漏灵敏度；另外，检漏室以及与其相连的管路在处于高真空状态时，存在通过管路管壁及检漏室各个侧壁向容纳空间放气的现象，本实用新型的吸气剂泵还可以将从其向外抽出，维持检漏室的超高真空度，使四极质谱仪能够在超高真空的环境下对工件进行检漏，从而进一步提高了检漏灵敏度。经测试，本实用新型的超高灵敏度检漏设备最小可检漏率可达1×10^-13pa·m³/S，完全能够满足诸如红外器件中杜瓦瓶、陀螺仪等检漏需要。

2.本实用新型的超高灵敏度检漏设备，管路以及设置在管路上的阀门均为全金属结构，大大减少了检漏设备的自身放气率，降低了系统本底值，从而使四极质谱仪能够检测到更低的最小可检漏率。进一步的，本实用新型的管路为进行内外抛光、真空清洗烘干和真空热处理后的管路，能够进一步降低管路的放气率，降低设备本底值。

3.本实用新型的超高灵敏度检漏设备，采用干泵作为前级泵，选用无油分子泵作为分子泵，避免油污造成的系统高本底，进一步降低了设备本底值，提高检漏灵敏度。

4.本实用新型的超高灵敏度检漏设备，还包括与检漏室连通的进气口，以及设置在进气口前方的过滤器，在检漏完毕后，打开进气口，外界气体进入检漏室，使检漏室内部的气压逐渐升至与外界大气压相同，从而方便打开检漏室将工件取出。在进气口的前方设置过滤器，可避免杂质进入检漏室对检漏室造成污染，导致本底值上升。

5.本实用新型的超高灵敏度检漏设备，检漏室的上盖通过滑轮提升机构实现所述检漏室的密封与打开；在需要打开上盖时，只需向上稍微抬升上盖，上盖就会在配重块的拉力下迅速上升，从而方便打开上盖，在需要盖合上盖时，只需向下稍微按压上盖，上盖在其自身重力的作用下即可拉动配重块向上运动，从而将上盖盖合在检漏室的上开口上。由于配重块的重量与上盖的重量相当，因此上盖的打开和盖合操作都十分省力，操作十分便捷。

附图说明

图1是实施例1中超高灵敏度检漏设备的原理结构示意图。

图2是实施例2中检漏室打开状态下的立体结构示意图。

图中：1-检漏室，11-上盖，2-分子泵，3-前级泵，4-四极质谱仪，5-吸气剂泵，6-标准漏孔，7-进气口，8-过滤器，91-固定柱，92-机柜，93-套筒，94-定滑轮，95-吊绳，96-配重块，97-限位筒；F1-第一阀门，F2-第二阀门，F3-第三阀门，F4-第四阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的一种超高灵敏度检漏设备做进一步的详细说明。

本实施例提供一种超高灵敏度检漏设备，如图1所示，包括具有用于容纳待检工件的容纳空间的检漏室1，通过分子泵2与检漏室1连通的前级泵3，与检漏室1连通用于检测待检工件漏率的四极质谱仪4，以及与检漏室1连通的吸气剂泵5，在分子泵2与检漏室1连通的管路上设有第一阀门F1和真空计，在四极质谱仪4与检漏室1连通的管路上设有第二阀门F2，在吸气剂泵5与检漏室1连通的管路上设有第三阀门F3。检漏室1上设有标准漏孔6，连接标准漏孔6与检漏室1的管路上设有第四阀门F4，检漏室1上还设有与进气口7，在进气口7前方设有过滤器8。以及用于对检漏室1的真空度进行测量的真空规。

本实施例的吸气剂泵能够将残留在检漏室1内部无法被分子泵2抽出的氢气分子向外抽出，且不会将工件泄漏出的氦气向外抽出，从而提高了四极质谱仪4的检漏灵敏度；本实施例中的吸气剂泵选用意大利SAES公司生产的吸气剂为St172(Zr-V-Fe)、型号为CapaciTorrD400-2的吸气剂泵。

该超高灵敏度检漏设备，是在现有检漏设备的基础上做的进一步改进，创造性的采用吸气剂泵5与检漏室1连通，吸气剂泵5能够将无法被分子泵2抽出的氢气分子从检漏室1向外抽出，且不会将待检工件泄漏的氦气抽出，从而使检漏室1的容纳空间能够达到极为纯净的真空状态，使四极质谱仪4可以不受干扰的检测从工件泄漏出的所有氦气，大幅度提升了检漏灵敏度；另外，由于检漏室1以及与其相连的管路在处于高真空状态时，存在通过管路的管壁及检漏室的各个侧壁向容纳空间放气的现象，本实施例的吸气剂泵5还可以将其从检漏室1向外抽出，维持检漏室1的超高真空度，使四极质谱仪4能够在超高真空的环境下对工件进行检漏，从而进一步提高了检漏灵敏度。

本实施例中的所有管路以及设置在管路上的阀门均为全金属结构，其中管路为进行内外抛光、真空清洗烘干和真空热处理后的管路，全金属阀门以及经过上述处理后的管路能够进一步降低管路自身的放气率，降低设备本底值。

本实施例采用干泵作为前级泵，选用无油分子泵作为分子泵，避免油污造成的系统高本底，进一步降低了设备本底值，提高检漏灵敏度。

本实施例的超高灵敏度检漏设备，在检漏完毕后，打开进气口7，外界气体进入检漏室1，使检漏室1内部的气压逐渐升至与外界大气压相同，从而方便打开检漏室1将工件取出。在进气口7的前方设置过滤器8，可避免杂质进入检漏室1对检漏室1造成污染，导致本底值上升。

使用本实施例的超高灵敏度检漏设备检漏工件的方法如下：

1）将整个设备安装完毕，将检漏室1的上盖盖好，关闭进气口7、第二阀门F2、第三阀门F3和第四阀门F4，将第一阀门F1打开；

2）开启前级泵3，对检漏室1进行预抽真空，至检漏室1的真空度到10Pa后，打开分子泵2，继续对检漏室1抽真空，直至检漏室1的真空度达到超高真空；

3）打开连通标准漏孔6和检漏室1的第四阀门F4，和连通四极质谱仪4和检漏室1的第二阀门F2，对系统进行校准；

4）将第二阀门F2、第三阀门F3、第四阀门F4、分子泵2、前级泵3以及第一阀门F1关闭，将进气口7打开，至第一检漏室1内部压强与外界压强相等时，打开检漏室1，放入待检工件；

5）将第一阀门F1打开，开启前级泵3对检漏室1进行预抽真空，至检漏室1的真空度到10Pa后，打开分子泵2，继续对检漏室1抽真空，直至检漏室1的真空度达到超高真空；

6）打开连通检漏室1和四极质谱仪4的第二阀门F2，和连通吸气剂泵5与检漏室1的第三阀门F3，测得工件漏率。

经测试，本实施例的超高灵敏度检漏设备最小可检漏率可达1×10^-13pa·m³/S，完全能够满足诸如红外器件中杜瓦瓶、陀螺仪等检漏需要。

本实施例提供的超高灵敏度检漏设备中，其检漏室1的上盖11是通过如下的滑轮提升机构实现提升或下降，进而使检漏室1打开或封闭。

如图2所示，该滑轮提升机构包括：固定于机柜92上的固定柱91，所述固定柱91顶部设有定滑轮94；可上下移动地套设在所述固定柱91上的套筒93，所述套筒93与所述上盖11固定连接；设置于机柜92内部的配重块96，以及设置于所述定滑轮94上的吊绳95，所述吊绳95一端与所述上盖11固定连接，另一端与所述配重块96连接。

在需要打开上盖11时，只需向上稍微搬动上盖11，上盖11就会在配重块96的拉力下迅速上升，从而方便打开上盖11；在需要盖合上盖11时，只需向下稍微按压上盖11，上盖11在其自身重力的作用下即可拉动配重块96向上运动，从而将上盖11盖合在检漏室1的上开口上。由于配重块96的重量与上盖11的重量相当，因此上盖11的打开和盖合操作都十分省力，操作十分便捷。

作为一种改进，还包括设在所述机柜92内部、且具有上开口的限位筒97，所述限位筒97用于容纳所述配重块96，防止所述配重块96大幅度摆动。

本领域的技术人员还可以将吊绳95的一端与套筒93固定连接，或者与连接套筒93和上盖11的连接结构固定连接，均能实现发明目的。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种超高灵敏度检漏设备，包括

检漏室（1），具有容纳空间，用于容置待检工件；

分子泵（2），与所述检漏室（1）连通，用于对所述检漏室（1）进行抽真空，在所述分子泵（2）与所述检漏室（1）连通的管路上设有第一阀门（F1）；

前级泵（3），通过所述分子泵（2）与所述检漏室（1）连通，用于在所述分子泵（2）对所述检漏室（1）抽真空之前，先对所述检漏室（1）进行预抽；

四极质谱仪（4），与所述检漏室（1）连通，用于检测所述待检工件的漏率，在所述四极质谱仪（4）与所述检漏室（1）的连通管路上设有第二阀门（F2）；

其特征在于：还包括与所述检漏室（1）连通的吸气剂泵（5），所述吸气剂泵（5）适于将残留在所述检漏室（1）内的氢气分子向外抽出，且将所述检漏室（1）内部的氦气留存于所述检漏室（1）内，在所述吸气剂泵（5）与所述检漏室（1）的连通管路上设有第三阀门（F3）。

2.根据权利要求1所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述管路，以及设置在所述管路上的阀门均为全金属结构。

3.根据权利要求2所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述管路为进行内外抛光处理、真空清洗烘干和真空热处理后的管路。

4.根据权利要求2所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述检漏室（1）上还设有用于对所述检漏室（1）的真空度进行测量的真空规。

5.根据权利要求1所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述前级泵（3）为干泵，所述分子泵（2）为无油分子泵。

6.根据权利要求5所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：还包括与检漏室（1）连通的标准漏孔（6）。

7.根据权利要求6所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：还包括与所述检漏室（1）连通的进气口（7），以及设置在所述进气口（7）前方的过滤器（8）。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述检漏室（1）安装于机柜（92）上，其包括检漏室本体以及密封连接于所述检漏室本体上的上盖（11），所述上盖（11）通过滑轮提升机构实现所述检漏室（1）的密封与打开。

9.根据权利要求8所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：所述滑轮提升机构包括，固定于所述机柜（92）上的固定柱（91），所述固定柱（91）顶部设有定滑轮（94）；可上下移动地套设在所述固定柱（91）上的套筒（93），所述套筒（93）与所述上盖（11）固定连接；设置于机柜（92）内部的配重块（96），以及设置于所述定滑轮（94）上的吊绳（95），所述吊绳（95）一端与所述上盖（11）或所述套筒（93）或固定连接所述上盖（11）和所述套筒（93）的连接结构固定连接，另一端与所述配重块（96）连接。

10.根据权利要求9所述的超高灵敏度检漏设备，其特征在于：还包括设在所述机柜（92）内部、且具有上开口的限位筒（97），所述限位筒（97）用于容纳所述配重块（96），防止所述配重块（96）大幅度摆动。