SU934268A1

SU934268A1 - Method and apparatus for determining dynamic characteristic of vacuum measurement system at fluid-tightness testing of articles

Info

Publication number: SU934268A1
Application number: SU802997038A
Authority: SU
Inventors: Михаил Анатольевич Фадеев; Сергей Григорьевич Сажин; Анатолий Иванович Юрченко; Вячеслав Михайлович Мясников
Original assignee: Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова
Priority date: 1980-10-21
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1982-06-07

Description

регистрируют его величину, по которой определ ют динамическую характеристику вакуумной измерительной системы 2.register its value, which determines the dynamic response of the vacuum measuring system 2.

Известна установка дл сн ти динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности масс-спектрометрическим течеискателем, содержаща обходную вакуумные системы и подключаемую к ней через клапаны калиброванную течь 2.A known installation for taking a dynamic characteristic of a vacuum measuring system while monitoring the tightness of a mass spectrometric leak detector, comprising a bypass vacuum system and a calibrated leak connected to it through valves 2.

Недостаток известных способа и установки дл определени динамической характеристики вакуумной измерительной системы при KOHTpojfe герметичности масс- спектрометрическим течеискателем состоит в недостаточной точности. Объ сн етс это тем, что давлени в вакуумной измерительной системе и в системе в обхрд ее, то есть в системе , св занной с дополнительным вакуумным насосом, устанавливаютс разные. Давление в обходной вакуумной системе устанавливаетс с учетом потока пробного газа от источника через калиброванную течь. Давление же в вакуумной измерительной системе (она откачиваетс насосом самого течеискател ) устанавливаетс без учета этого потока. А потому при переключении установившегос потока пробного газа от калиброванной течи на течеискатель эта разница в давлени х, котора еше более увеличиваетс при переключении потока, дает дополнительную погрешность измерени , так как течеискатель фиксирует не только изменение парциального давлени пробного газа, определ емое его потоком, но и реагирует на любое изменение общего давлени в вакуумной системе. И именно в первоначальный момент , в момент сн ти переходной или динамической характеристики вакуумной измерительной системы, имеютс изменени в величине потока, т.е. поток, поступающий на течеискатель, будет отличатьс от рабочего установившегос потока, который обеспечивает калиброванна гелиева течь и который был установлен предварительно в обход анализируемой вакуумной измерительной системы . Если даже давлени в вакуумной измерительной системе и в системе, св занной с дополнительным вакуумным насосом, установить одинаковыми, то все равно в момент переключени потока от калиброванной гелиевой течи на течеискатель, т.е. в момент определени динамической или переходной характеристики, будем иметь изменени в его величине, отличающие его от рабочего установившегос через обходную вакуумную систему, потока.A disadvantage of the known method and installation for determining the dynamic characteristic of a vacuum measuring system with KOHTpojfe leak tightness by a mass spectrometric leak detector is a lack of accuracy. This is explained by the fact that the pressures in the vacuum measuring system and in the system are different in the system, i.e., in the system associated with the additional vacuum pump. The pressure in the bypass vacuum system is set to account for the flow of test gas from the source through a calibrated leak. The pressure in the vacuum measuring system (it is pumped out by the pump of the leak detector itself) is set without taking this flow into account. Therefore, when switching a steady-state sample gas flow from a calibrated leak to a leak detector, this pressure difference, which further increases when the flow is switched, gives an additional measurement error, since the leak detector not only records the change in the partial pressure of the sample gas, but and responds to any change in the total pressure in the vacuum system. And it is at the initial moment, at the moment when the transient or dynamic characteristic of the vacuum measuring system is removed, that there are changes in the flow value, i.e. The flow entering the leak detector will differ from the steady-state working flow, which provides a calibrated helium leak and which has been established previously to bypass the analyzed vacuum measuring system. If even the pressures in the vacuum measuring system and in the system associated with the additional vacuum pump are set equal, it is still the moment the flow is switched from the calibrated helium leak to the leak detector, i.e. at the moment of determining the dynamic or transient response, we will have changes in its value that distinguish it from the flow, which has established itself through the bypass vacuum system.

Цель изобретени - увеличение точности способа определени динамической характеристики вакуумной измерительной системы.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the method for determining the dynamic response of a vacuum measuring system.

Эта цель достигаетс тем, что согласно способу определени динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий массспектрометрическим течеискателем, дополни,тельно формируют поток, не содержащиц пробного газа, но равный по величине установившемус потоку последнего, и на течеискатель через вакуумную измерительную систему последовательно подают установившиес потоки, один - не содержащий пробный газ, а другой - содержащий последний .This goal is achieved by the fact that, according to the method for determining the dynamic characteristics of a vacuum measuring system, when monitoring the leaktightness of products with a mass spectrometric leak detector, they additionally form a flow not containing test gas, but equal in size to the steady-state flow of the latter, and the leak detector is sequentially fed through the vacuum measuring system streams, one - not containing trial gas, and the other - containing the latter.

Установка дл сн ти динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности массспектрометрическим течеискателем снабжена калиброванной течью газа, не содержащего пробного, и дополнительными клапанами дл подключени ее к измерительной и обходной вакуумным системам с возможностью обеспечени попарно перекрестного срабатывани .The unit for measuring the dynamic characteristics of a vacuum measuring system for leakage testing with a mass spectrometric leak detector is equipped with a calibrated leak of gas that does not contain a test gas and additional valves for connecting it to the measuring and bypass vacuum systems with the possibility of providing pairwise cross-operation.

Предложенный способ и установка обеспечивают подачу на течеискатель именно рабочего потока пробного газа от калиброванной течи и без дополнительных погрешностей. Здесь при переключении потоков происходит замена газов, а услови в вакуумной измерительной системе остаютс неизменными.The proposed method and installation provide the flow of the test gas to the leak detector from the calibrated leak and without additional errors. Here, when the flow is switched, the gases are replaced, and the conditions in the vacuum measuring system remain unchanged.

На чертеже дана схема установки дл реализации способа определени динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий .The drawing shows an installation diagram for implementing a method for determining the dynamic response of a vacuum measuring system while monitoring the leaktightness of products.

Установка содержит калиброванную течь 1 пробного газа, подключенную через клапан 2 к измерительной вакуумной системе 3, а через клапан 4 - к обходной вакуумной системе 3, а через клапан 4 - к обходной вакуумной системе 5, течь 6 газа, не содержащего пробного, дополнительные клапаны: клапаны 7 дл подключени ее к вакуумной измерительной системе 3 и клапан 8 дл подключени ее к обходной вакуумной системе 5, масс-спектрометрический течеискатель 9, подсоединенный к вакуумной измерительной системе 3, откачные насосы 10, подключенные к обходной вакуумной системе 5, и измерители 11 и 12 давлени . Величины потоков пробного газа через калиброванную течь 1 и газа, не содержащего пробного, через течь 6 устанавливаютс равными.The installation contains a calibrated test gas flow 1, connected through valve 2 to the measuring vacuum system 3, and through valve 4 to the bypass vacuum system 3, and through valve 4 to the bypass vacuum system 5, flow 6 without test gas, additional valves : valves 7 for connecting it to a vacuum measuring system 3 and valve 8 for connecting it to a bypass vacuum system 5, a mass spectrometric leak detector 9 connected to a vacuum measuring system 3, evacuation pumps 10 connected to a bypass vacuum me system 5 and the gauges 11 and 12 pressure. The flow rates of the test gas through the calibrated leak 1 and the gas not containing the test flow 6 are set to be equal.

Способ определени динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий осуществл етс следующим образом.The method for determining the dynamic response of a vacuum measuring system while monitoring the leaktightness of products is carried out as follows.

Через клапан 4 и обходную вакуумную систему 5 калиброванна гелиева течь 1 подсоедин етс к откачным насосам 10, вс система откачиваетс до получени установившегос значени потока гели , при этом общее давление контролируетс измерителем 12 давлени . Одновременно течь 6 газа , не содержащего пробного, через клапан 7 и вакуумную измерительную систему 3 под: соедин етс к течеискателю 9, и вс система откачиваетс насосом (не показан) течеискател 9, Установление посто нного значени потока газа, не содержащего пробного , контролируетс с помощью измерител давлени II, при этом показани измерителен 11 и 12 должны быть равны. В случае неравенства давлений измен ют эффективную скорость откачки насосов 10 или регулируют проводимость натекател (не показан ) до достижени равенства показаний измерител 12 давлени показани ми измерител 11. После этого дают команду на открытие клапанов 2 и 8 и закрытие клапанов 4 и 7, при этом установившийс поток пробного газа от калиброванной течи 1 переключаетс на течеискатель 9 через вакуумную измерительную систему 3. В этом случае происходит замена потока газа, не содержащего пробного, равным потокам пробного газа и не происходит изменени общего давлени , контролируемого измерителем 11, в вакуумной измерительной системе 3. Изменение парциального давлени потока пробного газа, фиксируемое течеискателем 9, отражают истинную динамическую, характеристику вакуумной измерительной системы.Through valve 4 and the bypass vacuum system 5, a calibrated helium leak 1 is connected to the evacuating pumps 10, the entire system is pumped out until a helium flow is established, and the total pressure is monitored by a pressure gauge 12. At the same time, a gas 6 that does not contain a test gas flows through the valve 7 and the vacuum measuring system 3 below: it is connected to the leak detector 9, and the entire system is pumped out by a pump (not shown) of the leak detector 9. The determination of a constant value of the gas stream not containing the test gas is monitored using a pressure gauge II, with the readings measuring 11 and 12 being equal. In case of pressure inequality, the effective pumping speed of the pumps 10 is changed or the conductivity of the flow sensor (not shown) is adjusted until the readings of the pressure gauge 12 are equal to the readings of the pressure gauge 11. Then, they are commanded to open the valves 2 and 8 and close the valves 4 and 7, while The steady flow of the test gas from the calibrated leak 1 is switched to the leak detector 9 through the vacuum measuring system 3. In this case, the flow of the gas that does not contain the test is replaced by equal to the flows of the test gas and does not occur. Odita varying total pressure controlled by gauge 11, a vacuum measuring system 3. Changing the partial pressure of the sample gas flow sensed by the leak detector 9 reflect true dynamic, characteristic of vacuum measurement system.

Пример 1. Провер ют способ определени динамической характеристики согласно известному способу с калиброванной течью типа «Гелит-1 с потоком 6..мкм/с. При закрытых клапанах 2, 7 и 8 и открытом клапане 4 с помощью насоса течеискател 9 откачивают вакуумную измерительную систему 3 до давлени 4..рт.ст., а насосами 10 до такого же давлени откачивают обходную вакуумную систему 5. После этого закрывают клапан 4, открывают клапан 2 и через вакуумную измерительную систему 3 установивщийс ранее через обходную вакуумную систему 5 поток пробного газа переключаетс на течеискатель 9, на котором через 2,4 с сигнал вырастает до максимального значени 6,3 В (на щкале 10В) и через -1,5 с установилс равным 4,9В.Example 1. The method of determining the dynamic characteristic is checked according to a known method with a calibrated leakage of the type “Gelit-1 with a flow of 6 .. μm / s. When the valves 2, 7 and 8 are closed and the valve 4 is open, the vacuum measuring system 3 is pumped out by means of a pump of the leak detector 9 to a pressure of 4. Hg, and the pumps 10 to the same pressure of the bypass vacuum system 5. Then the valve 4 is closed , open valve 2 and through the vacuum measuring system 3 previously installed through the bypass vacuum system 5, the flow of test gas is switched to the leak detector 9, in which the signal rises to a maximum value of 6.3 V (on the scale 10B) and 2.4 after -1 , 5 s was set equal to 4.9V.

Пример 2. Провер ют способ определени динамической характеристики согласно предложенному изобретению. Проверка производилась с той же самой калиброванной течью 1 по пробному газу и с течью 6 с таким же потоком воздуха. При открытых клапанах 4 и 7 и закрытых клапанах 2 и 8 устанавливают соответственно в измерительной вакуумной системе 3 и в обходной вакуумной системе 5 давлени , равные 4-10 мм рт. ст.Example 2. The method for determining the dynamic response according to the proposed invention is verified. The test was performed with the same calibrated leak 1 through the test gas and with leak 6 with the same air flow. When valves 4 and 7 are open and valves 2 and 8 are closed, they are installed in the measuring vacuum system 3 and in the bypass vacuum system 5, respectively, of pressure equal to 4-10 mm Hg. Art.

После этого одновременно закрывают клапаны 4 и 7 и открывают клапаны 2 и 8, и установивщиес ранее потоки пробного газа и воздуха мен лись местами, т.е. состо ние измерительной вакуумной системы 3 до и после подачи через нее на течеискатель 9 потока пробного газа сохран лось неизменным . Через 3,6 с показани выходного прибора течеискател 9 установились на уровне 3 и 4,9 В и оставались неизменными.After that, valves 4 and 7 are simultaneously closed and valves 2 and 8 are opened, and the previously established test gas and air flows were reversed, i.e. The state of the measuring vacuum system 3 before and after the flow of the test gas through the leak detector 9 through it is unchanged. After 3.6 seconds, the readings of the output device of the leak detector 9 were set at 3 and 4.9 V and remained unchanged.

Таким образом, изобретение позвол ет более точно определить динамическую характеристику измерительной вакуумной системы при контроле герметичности изделий масс-спектрометрическим течеискателем, действительно оценить отклик системы на подачу скачка, но уже установивщегос , рабочего потока от калиброванной течи без вли ни посторонних факторов. Только создав предварительно в измерительной вакуумной системе услови , идентичные услови м при прохождении через нее рабочего потока пробного газа, удалось более точно определить динамику вакуумной системы.Thus, the invention makes it possible to more accurately determine the dynamic characteristic of a measuring vacuum system while monitoring the leaktightness of products with a mass spectrometric leak detector, indeed, to evaluate the system’s response to a surge, but already established, flow from a calibrated leak without any influence of extraneous factors. Only by creating the conditions in the measuring vacuum system that are identical to the conditions during the flow of the test gas through it, it was possible to more accurately determine the dynamics of the vacuum system.

Claims

1. The method for determining the dynamic characteristics of a vacuum measuring system while monitoring the leaktightness of products with a mass spectrometric leak detector, according to which a steady flow of test gas is formed from a calibrated leak, directs it to the leak detector through a vacuum measuring system and records its value, which determines the dynamic vacuum characteristic measuring system, characterized in that, in order to improve the accuracy. additionally form a stream that does not contain a test hectare for, but equal in magnitude, the steady-state flow of the latter, and the leak detector through the vacuum measuring system is successively supplied with steady-state flows, one - not containing test gas, and the other - containing the last.

2. An installation for taking the dynamic characteristic of a vacuum measuring system in leak tightness control with a mass spectrometric leak detector that contains a bypass vacuum system and a calibrated leakage system connected to it and the vacuum measuring system through valves, characterized in that it is equipped with a calibrated gas leakage that does not contain a test gas and additional valves for connecting it to the measuring and bypass vacuum systems with the possibility of providing pairwise cross-operation.

Sources of information taken into account in the examination 1. Industrial leak detectors PTI-7, PTI-10. Passport, technical description and operating instructions. 1975, p. 16-17. 2. “Defectoscopy, 1978, No. 6, p. 46-47 (prototype).

epv

6

.