放样时间对航天器总漏率测试结果影响的研究

航天器的总漏率测试一般采用氦质谱大气累积检漏法,为了提高总漏率测试的准确度,对目前航天器总漏率测试过程放样时间对测试结果的影响进行了研究分析,并对总漏率计算公式提出相应的修正.     

氦逆扩散质谱检漏法和卤素检漏法在大型低温容器真空检漏中的应用

氦逆扩散质谱检漏法和卤素检漏法成功地解决了低真空度下容器检漏难题，并在大型低温容器真空检汛领域中得到了实践应用，取得了较好的效果。     

密封器件压氦和预充氦细检漏的等效标准漏率上限

利用经典的分子流、黏滞流、过渡流流导公式及圆管分子流流导几率的精确数值解,对21世纪数篇文献呈现的漏孔流导随上游压力变化关系曲线进行了分析,并将密封器件的漏孔简化为长圆管,得出了以下结论:从流量角度观察气流是否偏离分子流状态是非常不灵敏的,因此可以认为,如果上游压力不超过1×105Pa,对于等效标准漏率L＜ 1.4 Pa·cm3/s的漏孔,气流大致处于分子流状态;当任务允许的L最大值Lmax＜14 Pa·cm3/s时,不论L的值是大是小,均不必考虑气流是否偏离分子流状态;仅在压氦法的压氦阶段,当Lmax和L均接近1.4 Pa· cm3/s时,从流量角度气流会处于黏滞流状态,导致合格判据偏保守;而在压氦法的其他阶段和预充氦法各阶段,只要L＜ 1.4 Pa· cm3/s,气流均处于分子流状态.从而证明对于密封器件氦质谱细检漏而言,Lmax取1.4 Pa·cm3/s可以满足气流处于分子流状态的要求,且该值大于粗检的下限.     

航天器推进系统漏率测试不确定度评定

基于常压氦质谱累积检漏,提出了航天器推进系统漏率测试不确定度评定方法,建立了一元一次线性数学模型,运用最小二乘法理论对比分析了氦气累积过程和漏率标定过程的A类和B类不确定度计算结果,试验验证检漏不确定度评定的影响因素,认为氦气累积过程B类不确定度对航天器推进系统漏率测试结果的不确定度评定影响较大,而B类不确定度主要来源于检测仪器的固有测试误差,同时总结了检漏仪测试数据变化量与漏率测试不确定度的关系,为提高航天器推进系统漏率计算结果精准性指明了方向。     

渗透率对柔性收集室检漏测试结果的影响分析

柔性收集室检漏技术是氦质谱非真空积累检漏技术的一个重要分支,因此研究柔性收集室检漏技术具有重要的工程实际意义.本文首先以柔性收集室中的氦气分压为研究变量,通过建立和求解常微分方程定量得到了氦气分压随时间变化的数学解析解.其次,通过比较渗透情形与理想情形,得到了采用柔性收集室而导致的测试相对误差与时间之间的数学关系,并结合具体两例讨论了渗透系数对检漏测试结果的影响.研究结果表明:测试结果的相对误差与被测件的泄漏率、累积时间、材料的渗透系数、有效容积均相关.本文的研究结论可以为柔性收集室的工程应用提供理论依据.     

基于常压氦质谱累积检漏的定/变容漏率标定技术研究

漏率标定技术是航天器密封性能检测的重要组成部分,直接决定计算漏率的大小。为减小漏率标定测试数据误差,提高检测精度,本文基于常压氦质谱累积检漏法,通过理论分析与实验,研究了注入氦气量、收集室体积、航天器漏率等参数对漏率标定数据的影响。结果表明,测试数据与注入的氦气量呈线性关系,并随着收集室体积的增加而减小;收集室累积空间体积在30~100 m³之间时,漏率标定测试数据变化率在10^-9量级且相对稳定,有助于完善漏率标定数学模型;通过标准漏孔模拟航天器的漏率,当漏率小于1×10^-4Pa·m³/s时,标定测试数据(1 h内)相对偏差小于30%,同时可采取缩短漏率标定时间、风机循环使氦气分布均匀等方式提高航天器的漏率检测精度。     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究

围绕容积为10⁴cm³量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^-6Pa·m³/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^-7Pa·m³/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

温度对薄膜渗氦型漏孔漏率的影响研究

介绍了气体微流量标准装置对漏率的校准方法.在温度16～50℃范围内,对两支薄膜渗氦型漏孔进行了校准,并给出了温度与漏率的关系表达式.得出了研究结论.     

大型真空容器的漏率控制与密封设计

随着科技进步,真空装备向大型化,高真空的方向发展。本文针对大型真空容器的检漏和密封设计进行了分析。当容器容积在2000 m3量级时,氦质谱检漏仪接到前级真空侧理论上能够实现反应和清除时间约10 s,检漏灵敏度约1×10-9Pa·m3/s的总装检漏。考虑到总装检漏实际实施上的不确定性和补漏困难的问题,通过密封和检漏设计,提高建造过程中的检漏水平和质量显得尤为重要。文中对焊缝检漏、大型真空法兰的密封及检漏结构、大型真空阀门的使用等进行了分析。     

氦质谱检漏仪背压检漏标准剖析及非标漏率计算程序

本文叙述了对密封器件进行氦质谱检漏仪背压检漏的步骤.在此基础上,从真空技术的基本原理出发,分析给出了测量漏率R与等效标准漏率L的关系式,指出无法得到L的解析表达式以及为避免由R求L时出现双值,L不应超过其极大值点,用数值计算和曲线拟合的方法给出了L极大值点的拟合公式;介绍了GB/T 2423.23规定的查表法和诺模图计算法,指出了其表5中的个别数据错误,给出了不同有效容积V下去除压力后到检测漏率之间的停留时间t2对R的衰减因子曲线簇,提出据此灵活确定最大t2的优点;介绍了GJB128A,GJB360A,GJB548A规定的固定法和灵活法,给出了与固定法所规定的R的拒收极限相对应的L和严酷等级,指出固定法不适合需要高气密等级的场合及不应混淆R与L的界线,给出了与灵活法所规定的L的拒收规范值相对应的严酷等级,指出对于不同V值严酷等级从几十到上千,显得很不规范;介绍了R-L关系曲线法,该方法在V、加压压力PE、加压时间t1以及t2不变的情况下,预先给出R-L关系曲线,检漏操作人员可用此曲线由R反查出L;提出由R求L完全可以由计算机采用优选法快速、可靠搜索出来.     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究北大核心CSCD

围绕容积为104cm^3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^(-6)Pa·m^3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^(-7)Pa·m^3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

复杂结构的大容器氦质谱检漏技术

叙述了复杂结构的大型真空容器氦质谱检漏应用技术 ,分析了其中存在的问题。提出应设置合适的检漏系统、适当降低检漏速度及对复杂部位进行局部检漏等方法     

制冷器件检漏的两种方法浅论

本文介绍了制冷器件制造过程中检漏的两种方法,水槽检漏和真空箱式氦质谱检漏。阐述了两种方法的特点,并且介绍了两种方法的漏率计算公式。文中着重介绍了真空式氦质谱检漏的优点,以及漏率的换算关系。     

光纤密封转接的氦质谱检漏技术研究

为解决光纤进入钢制容器时造成的泄漏问题,密封转接是一种有效方法.分析了光纤转接器灌胶密封结构及其缺陷,证实了转接器内部存在某些特殊的漏孔.研究了光纤密封转接的高灵敏度氦质谱检漏工艺技术,利用光纤多层保护结构形成集气空间,实现了光纤转接器内部漏率的定量检测,系统检测灵敏度高达1.0×10-11Pa·m3/s.     

聚四氟乙烯密封圈密封性能研究

试验研究了聚四氟乙烯密封圈压缩量、检漏时间等因素对密封性能的影响;利用数值模拟方法研究了氦气在聚四氟乙烯密封圈中的渗透过程及密封圈尺寸对该过程的影响;分析探讨了含氦渗透率较高材料容器的检漏问题。研究结果表明,试验中容器检漏测得的漏率主要是聚四氟乙烯密封圈对氦气的渗透产生的,充氦到检漏之间的时间过长使得氦渗透漏率较大,导致容器的漏率不能满足设计指标;缩短充氦到读取检漏值的时间,在氦气还未渗透通过密封圈前就检漏可获得界面、漏孔泄漏导致的漏率,增大密封圈渗透方向的厚度可显著增加该时间。     

非真空收集器质谱检漏的研究

叙述了一种经济实用的被检件在非真空收集器中的质谱检漏方法，通过试验验证了该方法的正确性，并从理论上分析了漏率的定标，检漏灵敏度以及检测误差。     

非He气态检漏工质漏率转化为He标准漏率的可行性

以纯He、及一定浓度He、Xe、SF₆与N₂的混合气体示漏, 研究了将浓度检漏法获得的非氦示漏气体漏率转化为He标准漏率的可行性。研究结果表明, 对于纯粘滞流和纯分子流, 依据现有的理论, 通过粘滞系数、压力、温度、分子质量等参数的校正, 可以进行不同示漏气体间漏率的转换。但由于He分子直径小, 与其它示漏气体分子显著不同, 即便在相同漏孔、相同压力条件, 其流动状态也可能存在差异, 进而影响计算结果的准确性。对于过渡流, 由于其流动状态的复杂性, 可以按照分子流和粘滞流漏率转换方法界定漏孔He标准漏率的范围。对于粘滞流, 相同压力条件下不同示漏气体漏率的差异主要由气体粘滞系数引起, 采用混合气体示漏时各组分具有相同的泄漏速率;当漏孔中气流处于过渡流或分子流时, 混合气体各组分会出现不同的泄漏速率, 当气流为分子流状态时, 各组分泄漏速率差异达到最大。     

密封器件压氦和预充氦细检漏判定漏率合格的条件

密封器件氦质谱细检漏包括压氦法(即背压法)和预充氦法.对于压氦法,通常靠粗检鉴别是否有大漏孔,但候检时间不可过长,以免可能存在的大漏孔处于分子流状态,不能靠粗检鉴别.本文给出了最长候检时间表达式,以便既避免漏检又做好被检器件表面的净化工作.预充氦法的优点是可检测的最小等效标准漏率比压氦法低好几个量级.但用户复检时,候检时间往往已很长,如果仅靠通常的压氦法复检加粗检则发挥不出预充氦法的优点.本文改进了预充氦法:提出候检时间存在两个特征点,并给出了表达式;还对压氦法复检加粗检赋于新的重要功能,从而可以针对各种情况,用不同方法和判据,判断漏率是否合格.因此,即使候检时间已很长,仍有可能充分发挥预充氦法优点,并在漏率合格时给出被检器件的等效标准漏率.     

带腐蚀性物料的真空系统在线检漏方法研究

带腐蚀性物料的真空系统,往往对密封性要求严格。为了进行带腐蚀性物料的真空系统在线检漏而进行研究,分析可行的检漏方法,提出适用手段。通过分析,经过分级冷冻、物料处理及选用适合的检漏步骤,能够使氦质谱检漏仪满足负压检漏条件,从而使用喷氦法确定漏点位置,使用氦罩法获得准确的漏率。实际应用证明,该方法用于带腐蚀性物料的真空系统在线检漏,能够准确、有效的检测漏点位置及漏率。该研究为带腐蚀性物料的真空系统在线检漏提供了技术支持。