氦质谱仪背压检漏方法​-「亿威仕」

氦质谱仪背压检漏方法：

1、试验原理

将被检件放入充氦箱，充入一定压力的氦气，在规定的加氦时间内，氦气通过被检件存在的漏孔进入内部，将被检件从充氦箱中取出，用氮气或干燥空气吹除被检件表面残存氦气，在规定的时间内，放入测试室，用氦质谱检漏仪测定被检件漏率，如图 1 所示。

1——氦气；2——充氦系统；3——充氦箱；4-被检件；

5——测试室；6——氦质谱检漏仪；7——标准漏孔。

图 1 氦质谱背压检漏原理示意图

2、试验程序

2.1 充氦加压背压检漏

充氦加压背压检漏一般按如下步骤进行；

a）开启氦质谱检漏仪，使氦质谱检漏仪处于正常检漏状态。

b）将被检件放入测试室，打开氦质谱检漏仪对测试室抽真空，测试检漏的本底值。用接在测试室上的标准漏孔校验检漏有效最小可检漏率，其值按公式（1）计算：

式中：

𝓠_min——检漏最小可检漏率，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s）；

I_n——检漏仪噪声信号，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s）；

I——标准漏孔对应于检漏仪的输出信号，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s）；

k——氦质谱检漏仪的本底值，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s）；

𝓠₀——标准漏孔的标称值，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s） 。

c）对被检件进行附着物处理（油脂可用有机溶剂去除，指印可擦除），放入 100℃ 的烘箱烘烤 1h，取出后用氮气或干燥空气连续吹密封面 5min 以上。

d）将被检件放入充氦箱中，对充氦箱抽真空，压力低于 100Pa 后，用 GB 4844-1984 规定的纯氦充入充氦箱，充氦时间大于 20s，当压力达到要求充氦压力后，保压至要求的时间。

e）用大于 20s 的时间排放充氦箱中的氦气至零表压，取出被检件，并用氮气或干燥空气将被检件吹 5min 以上。

f）将有氮气的被检件放入与氦质谱室相连的测试室中，测试被检件的测量漏率为 R。

根据被检件内部可充气体的体积V和允许最大等效标准漏率L，按公式（2）计算测量漏率的极限值及 R1；

式中：

R₁——示漏气体（氦）的测量漏率极限值，单位为帕斯卡立方米每秒 （Pa·m³/s）；

L——允许最大等效标准漏率，单位为帕斯卡立方米每秒（Pa·m³/s）；

P_e——充氦压力，单位为帕斯卡（Pa）;

P₀——大气压力，单位为帕斯卡（Pa）;

t₁——加压时间，单位为秒（s）：

t₂——净化时间，即加压结束至检漏的时间，单位为秒（s）：

V——被检件内腔的体积，单位为立方米（m³）。

例如：某被检件的等效漏率L和测量漏率R1极限值的计算曲线参见附录A。

h）根据公式（3）计算,得出最大可测试的等校漏率 L_max。

i）当 P₀V/L≥60h（2*10⁵）时，公式（2）可简化为公式（4）和公式（5）：

j）对于 L 小于 L_max 的被检件，当被检件的测量漏率 R 大于 R₁ 时，被检件漏率超标，判定为不合格。

对于 R 小于 R₁ 的被检件，选择最小可检漏率大于 L_max 的粗检方法进行粗检，确定被检件无大漏后，判定被检件为合格。

2.2 预埋氨封接背压检漏

2.2.1预埋氦封接背压检漏一般适用于预先充入氦气的被检件，按如下步骤进行：

a）当被检件中预先充入分压力为 P_s 的氦气后封接，在候检时间 t₃ 后放入测试室中，抽空检漏。

b）按 2.1a）、b）的程序校验检漏最小可检漏率。

c）根据被检件内部可充气体的体积V和允许最大等效标准漏率 L，按公式（6）计算测量漏率的极限值 R₁：

式中：

P_s——充氦分压力，单位为帕斯卡（Pa）：

t₃——候检时间，即加压结束至检漏的时间，单位为秒（s）。

d）按 2.1h）、i）、j）的程序判定被检件漏率是否超标。

2.2.2 封接后放置时间过长（大于 30d），或要求复验检查的被检件，应按照 2.1 进行。