基于限壓-分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于限壓—分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)，包括質(zhì)譜室、分流腔、長距離吸槍線、分流泵、真空系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室設(shè)置有四極質(zhì)譜計，并通過真空系統(tǒng)對質(zhì)譜室抽真空，四極質(zhì)譜計電連接有數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室通過微調(diào)閥一連通有分流腔，分流腔連接有分流泵，分流腔還連通有長距離吸槍線，長距離吸槍線前方還設(shè)置有微調(diào)閥二。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的檢漏系統(tǒng)提高了檢漏靈敏度，滿足實(shí)際測試需求并延長系統(tǒng)使用壽命；測試距離不小于10m，滿足了航天器現(xiàn)場測試的需求；在分流腔設(shè)置低真空計，使入口微調(diào)閥的調(diào)節(jié)更直觀，有利于現(xiàn)場操作。
【專利說明】基于限壓-分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于質(zhì)譜檢漏【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，本發(fā)明涉及在大氣環(huán)境下對加注了氣體及揮發(fā)性液體工質(zhì)的航天器進(jìn)行漏率測試的質(zhì)譜單點(diǎn)漏率檢測系統(tǒng)。此外，本發(fā)明也提出了大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國航天器檢漏時，一般用氦質(zhì)譜吸槍檢漏法進(jìn)行單個密封環(huán)節(jié)的漏率測試。該方法的優(yōu)點(diǎn)是測試系統(tǒng)簡單、且成本低廉。缺點(diǎn)是具有多個密封系統(tǒng)的航天器檢漏時，易發(fā)生氦氣本底干擾，嚴(yán)重影響檢漏周期。此外，航天器密封系統(tǒng)的工作介質(zhì)包含多種氣體、液體，用氦氣檢漏得到的漏率不能完全等效非氦氣工質(zhì)的漏率，特別是密封系統(tǒng)充裝非氦工質(zhì)后發(fā)生的泄漏無法用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢測，重復(fù)使用航天器的發(fā)展方向也需要研發(fā)非氦工質(zhì)下的單點(diǎn)檢漏技術(shù)。
[0003]質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，使對多種物質(zhì)的檢測得以實(shí)現(xiàn)。理論上，四極質(zhì)譜計可在不低于10_2Pa真空度的條件，對所有進(jìn)入質(zhì)譜室的氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行分析和檢測，可滿足航天器對多種檢漏介質(zhì)、工作介質(zhì)的檢測需求。
[0004]目前，普遍應(yīng)用在大氣環(huán)境下對空氣中的微量氣體成分進(jìn)行分析的質(zhì)譜檢測系統(tǒng)如圖1所示。其中，該質(zhì)譜檢測系統(tǒng)包括質(zhì)譜室，質(zhì)譜室設(shè)置有四極質(zhì)譜計、并連接有抽吸質(zhì)譜室的真空系統(tǒng)，質(zhì)譜室通過微調(diào)閥分別連接有毛細(xì)管和分流泵，質(zhì)譜室還設(shè)置有真空計，在分流泵的抽吸作用下，混合微量氣體的大氣可快速地通過限流的毛細(xì)管，大部分被分流泵抽走，壓力降至500Pa下的少量氣體通過微調(diào)閥進(jìn)入質(zhì)譜室，質(zhì)譜室的真空度由真空系統(tǒng)維持在10_2Pa以下，經(jīng)四極質(zhì)譜計的分析可得微量氣體的成分。此系統(tǒng)主要是對大氣中微量氣體的種類和相對濃度進(jìn)行定性的分析和確認(rèn)，若要定量分析，需經(jīng)過特定的校準(zhǔn)。此外，此系統(tǒng)以Im左右的毛細(xì)管作為進(jìn)氣部件，其脆性不利于工程應(yīng)用，同時毛細(xì)管的長度也無法滿足航天器單點(diǎn)檢漏距離不少于IOm的需求，若延長毛細(xì)管至10m，將大大增加測試系統(tǒng)的反應(yīng)時間(不少于30min)，無法滿足快速檢漏的目的。為此，提供一種在大氣環(huán)境下能夠進(jìn)行高精確度且操作方便的單點(diǎn)漏率測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種可在大氣環(huán)境下對加注了氣體工質(zhì)或可揮發(fā)性液體工質(zhì)的航天器進(jìn)行單點(diǎn)漏率測試的方法，克服了當(dāng)前只能以氦氣為示漏氣體并利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行航天器單點(diǎn)檢漏的局限性。
[0006]本發(fā)明所提供的具體方案如下:
[0007]本發(fā)明的基于限壓一分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)如圖二所示。其中，該檢漏系統(tǒng)包括質(zhì)譜室、分流腔、長距離吸槍線、分流泵、真空系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室設(shè)置有四極質(zhì)譜計，并通過真空系統(tǒng)對質(zhì)譜室抽真空，四極質(zhì)譜計電連接有數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室通過微調(diào)閥一連通有分流腔，分流腔連接有分流泵，分流腔還連通有長距離吸槍線，長距離吸槍線前方還設(shè)置有微調(diào)閥二。
[0008]其中，質(zhì)譜室還設(shè)置有高真空計。
[0009]其中，分流腔還設(shè)置有低真空計。
[0010]其中，長距離吸槍線的長度為至少10m。
[0011]一種基于限壓一分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏方法，包括以下步驟:
[0012]I)本底測試:在大氣環(huán)境下運(yùn)行上述檢漏系統(tǒng)，利用長距離吸槍線測試被測產(chǎn)品中的檢漏工質(zhì)在大氣中的濃度，并記錄濃度值I。;
[0013]2)校準(zhǔn)檢漏系統(tǒng):利用上述檢漏系統(tǒng)的長距離吸槍線測試充有檢漏工質(zhì)的正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔的濃度值Iw，正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔是已標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)漏孔，其標(biāo)稱漏率為Qtl ；
[0014]3)被測產(chǎn)品的漏率測試:利用上述檢漏系統(tǒng)測試被測產(chǎn)品需進(jìn)行漏率測試的部位，并記錄濃度值Iq ；
[0015]4)漏率計算:根據(jù)公式I計算被測部位的漏率Q:
【權(quán)利要求】
1.基于限壓一分流法的大氣環(huán)境下的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)，包括質(zhì)譜室、分流腔、長距離吸槍線、分流泵、真空系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室設(shè)置有四極質(zhì)譜計，并通過真空系統(tǒng)對質(zhì)譜室抽真空，四極質(zhì)譜計電連接有數(shù)據(jù)處理顯示單元，質(zhì)譜室通過微調(diào)閥一連通有分流腔，分流腔連接有分流泵，分流腔還連通有長距離吸槍線，長距離吸槍線前方還設(shè)置有微調(diào)閥二。
2.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)，其中，質(zhì)譜室還設(shè)置有高真空計。
3.如權(quán)利要求2所述的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)，其中，分流腔還設(shè)置有低真空計。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的質(zhì)譜單點(diǎn)檢漏系統(tǒng)，其中，長距離吸槍線的長度為至少 10m。
5.一種利用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行單點(diǎn)檢漏的方法，包括以下步驟: 。 1)本底測試:在大氣環(huán)境下運(yùn)行上述檢漏系統(tǒng)，利用長距離吸槍線測試被測產(chǎn)品中的檢漏工質(zhì)在大氣中的濃度，并記錄濃度值Itl ； 。2)校準(zhǔn)檢漏系統(tǒng):利用上述檢漏系統(tǒng)測試充有檢漏工質(zhì)的正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔的濃度值Iw，正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔是已標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)漏孔，其標(biāo)稱漏率為Qtl ； 。3)被測產(chǎn)品的漏率測試:利用上述檢漏系統(tǒng)測試被測產(chǎn)品需進(jìn)行漏率測試的部位，并記錄濃度值Iq ; 4)漏率計算:根據(jù)公式I 計算被測部位的漏率Q: Q = —-...........................Cl)。
.100 -1。
【文檔編號】G01M3/20GK104006929SQ201410256343
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】馮琪, 韓琰, 竇仁超, 師立俠, 任國華, 劉一歡, 孫立臣, 孟冬輝 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所