如何实现泄漏探测器|2014-05-01 |装配杂志

选择特定应用程序的右泄漏检测器可能会令人困惑。虽然有许多泄漏检测技术，但是当泄漏率要求在10之间^-610.^-10ATM.CC/SEC（每秒在一个标准气氛的压差下的每秒立方厘米的气体），示踪气体方法是唯一提供准确和可重复的结果的技术。此外，如果泄漏率在10之间^-610.^-10自动取款机。Cc /sec，氦泄漏检测是唯一的选择。

本文将涵盖将有助于选择和实施氦泄漏探测器的关键参数。该物品将涵盖通常称为氦气真空法的内容。该方法可以使用内外接近（测量从测试部分泄漏的氦气）或外部方法（测量氦气泄漏到测试部分）来实现。

为了更好地了解如何选择泄漏探测器，让我们首先查看泄漏测试过程本身。氦泄漏试验循环可以分为两相：泵向下步骤和氦测量步骤。

抽空时间是在施加压力部分（用于漏电压测试的测试室内的部分（用于漏漏测试）或在漏漏测试）内部实现特定真空水平所需的时间。泵向下阶段可以通过湿式或干燥真空泵进行。首先，部分或测试室由泵抽空。一旦达到所需的测试压力，就可以进行泄漏测试。然后通过泄漏检测器测量泄漏的氦气的量，并在操作员界面上显示。

抽空时间

当部件连接在泄漏检测器的入口处时，真空泵（通常称为粗泵）将疏散零件，直到它达到允许仪器以总测试模式操作的真空水平。该真空水平称为入口试验压力。图2中的公式表明，粗泵的速度越高，越快它将实现特定的真空水平。

泄漏探测器通常具有多种测试模式：毛，中等和罚款。大多数情况下，总泄漏试验端口在真空泵的排气处连接。根据型号，总泄漏模式的最大入口试验压力通常从1到25毫巴（mbar）不同。25毫巴的压力将是最好的情况。图3中的公式表明，最大入口试验压力越高，可以更快地执行粗略稀释。

在许多情况下，不可能将部分直接放置在泄漏检测器的入口处。然后使用真空线来连接两个。值得注意的是，抽空时间可能受真空线的影响。真空线允许气体流过它的能力称为电导。电导越大，气体从部件或试验室转移到泄漏检测器的速度越快。因此，使用右尺寸真空线很重要。

在流体动力学中，有四个气流制度。为简单起见，我们只关注其中的两个：粘性和分子制度。在泵向下阶段期间遇到粘性制度，而当泄漏检测器处于精细测试模式时通常会满足分子制度。

真空管线内的流动制度通常在完全泄漏测试循环期间从粘性转变为分子，当从大气压下来到10时^-3mbar（或更低）。图4和5示出了两个制度中的电导的相应公式。

分子制度的影响比粘性制度的影响大大，因此在选择真空线时应大得足。可以容易地计算空气和氦气的电导，因此它们仅取决于真空线的物理尺寸。

响应时间

泄漏检测器的响应时间是感测氦信号所需的时间，并测量总泄漏率值的63％。泄漏探测器的响应时间通常与电子响应时间混淆。两者之间可能存在显着差异。通常，电子响应时间非常短-10至1秒。根据泵送速度，真空下的测试体积的尺寸和真空线的电导，响应时间可以大得多。

图6示出了用于计算氦泄漏检测器的响应时间而没有辅助泵的等式。检测器对氦信号的响应时间取决于氦泵速度和部件的内部体积（V）。

大多数情况下，体积由申请决定（部分尺寸或测试室的死体积）。尽管通过使用插入物可以减少测试量，但它仍然可以显着高。作为一般规则，体积越小，循环时间越快。

将泄漏检测器连接到测试部件的线的氦指令可以显着影响响应时间（图7）。

尽管泄漏检测器在入口处具有特定的氦气泵送速度，但其响应时间将取决于部件或测试室的入口处的可用泵送速度。因此，选择正确的真空线至关重要。

有效泵速(S_Che.）可以用以下等式计算泄漏检测器，其中C_他是真空线和s的电导_他是本机的基础泵速：

（C_他X S._他） / （C_他+ S._他）= S._Che.

为了说明真空线的重要性，让我们比较两个真空线。两者都是3英尺长，但是一个有0.25英寸的ID（Che 0.095升每秒），另一个有1英寸的ID（每秒6升的Che）。泄漏探测器的基本泵送速度为每秒2.5升。因此，每条线末端的有效氦气泵送速度可以计算如下：

（0.095 x 2.5）/（0.095 + 2.5）=每秒0.091升

（6 x 2.5）/（6 + 2.5）=每秒1.76升

当使用错误的真空管线时，这些计算清楚地显示了对氦泵送速度的巨大影响。用0.25英寸的线，有效的氦气泵速度仅为0.091升。这种缓慢的速率会对泄漏探测器的性能产生不利影响，显着增加响应时间并减慢总测试循环。

1英寸的线是一个更好的选择，尽管氦气泵速仍然仍有约25％。作为一般规则，始终使用与泄漏探测器入口法兰的大小相匹配的真空线，并使用最短的长度。

泄漏探测器的泵浦时间和氦信号响应越快，循环时间越短。

测试夹具和部件处理

一旦工程师选择了右泄漏探测器，他们的工作远远超过。实施单位也需要一些想法。通常，对工具，部件处理，氦气管理和测试环境的注意力很少。但是，这些与选择申请的正确仪器一样重要。你会买一辆豪华跑车然后在泥路上驾驶它吗？这将是不可想象的！

正确的工具对于任何总成的泄漏测试都是至关重要的。设计良好的夹具将保证零件的适当密封。它也将防止背景氦的问题。而且，它还能防止虚漏，而虚漏也可能是背景氦的来源。(见图8)。

在我们的经验中，真空润滑脂通常过度使用，以帮助密封件在不足的夹具上。真空润滑脂陷阱氦气，增加背景氦气，使泄漏测试过程较慢，更困难。

酒精是另一个禁忌。酒精有时被用来清洁和改善橡胶密封件。不推荐这样做，因为酒精蒸气会损坏泄漏检测器的一些关键部件。

在设计腔室以测试加压部件时，应最小化其死体积。体积越小，抽空时间越快，响应时间越快。

在测试之前，部件应尽可能清洁和干燥。如果没有，由于存在水蒸气，泵停止时间将减慢，这难以泵出。水蒸气也可以在测试室的内壁上凝结，使得甚至更难以达到所需的真空水平。当在零件内拉动真空时，移除气体分子并发生能量交换，导致部分的温度降低。取决于存在的水量和能量交换的速度，在泵壁上冷凝的水蒸气可以在泵中冻结，并且可能堵塞小泄漏。确保测试的部件干燥，清洁会降低这种风险。

测试部件的处理对于某些应用来说至关重要。氦泄漏探测器可以测量从非常大（0.1 atm.cc / sec）到非常小的泄漏（10^-12ATM.CC/SEC）。在一个大气的压差下，那些泄漏速率相当于一系列孔尺寸，直径为0.5至50微米。因此，部件的处理是至关重要的，因为即使是指纹也可能堵塞直径几微米的孔。