以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法
【專利摘要】本發明公開了一種以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，屬于氣密式密封元器件密封性檢測領域，為解決現有可用檢測技術儀器不能滿足高精度檢測要求的問題而設計。本發明以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，采用該方法的氦氣含量法或氬氣含量法對密封元器件進行內部氣體質譜分析，判定被檢測密封元器件的密封性是否合格。該方法包括步驟：1.判斷采用氦氣含量法或氬氣含量法；2.設計；3.壓氦或壓氬；4.粗漏檢測；5.內部氣體質譜分析。本發明提高了密封性細漏檢測的靈敏度和準確性，并避免粗漏大漏的漏檢和細漏的錯判，適用于鑒定檢驗、周期檢驗和認證檢測等破壞性的檢測。
【專利說明】以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密封元器件密封性檢測方法，尤其涉及一種以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法。
【背景技術】
[0002]密封元器件的密封嚴密等級τ Hemin是一項重要的指標，這個指標有助于保證密封元器件在特定的環境中，經一定時間的貯存后內部水汽不超過5000ppm。當長時間貯存后密封元器件的內部水汽含量大于5000ppm時，則無法保證元器件的可靠性，進而影響裝置、設備整體的性能和穩定性。[0003]現在有許多的密封性檢測方法，以這些方法為標準給出測量漏率判據，再根據這些漏率判據檢測出合格產品。這些方法存在的相同問題是靈敏度和準確性不夠，經檢測合格的產品依然有可能不能滿足長期可靠貯存和使用的要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種具有更高靈敏度和準確性的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，所述方法采用氦氣含量法或氬氣含量法對密封元器件進行內部氣體質譜分析，判斷被檢測密封元器件的密封性是否合格。
[0007]特別是，所述方法包括下述步驟:
[0008]步驟I選擇:對嚴密等級值高于可用氦質譜檢漏儀可檢測的嚴密等級值且允許破壞性試驗的密封元器件被檢件，根據所述被檢件的預充氣體選擇采用氦氣含量法或氬氣含
量法;
[0009]步驟2設計:根據被檢件的嚴密等級τ H?in、檢漏歷史數據和步驟I中所選的氦氣含量法或氬氣含量法，設計計算內部氣體分析的判據，設計確定壓氦或壓氬的壓力，設計計算壓氦或壓氬時間，設計計算內部氣體分析前的最長候檢時間，確定被檢件在內部氣體分析前是否需要進行粗漏檢測；
[0010]步驟3壓氦或壓氬:將被檢件放入壓氣箱中，抽真空，然后按步驟2所設計的壓力將氦氣或氬氣充入壓氣箱，并在設計的壓氦或壓氬時間內保壓；當所述被檢件在內部氣體分析前不需要進行粗檢漏時，轉至步驟5 ；
[0011]步驟4粗漏檢測:當所述被檢件在內部氣體分析前需要進行粗漏檢測時，在最長候檢時間之內，進行最小可檢漏率Ltl=L OPa.cm3/s的適用方法的粗漏檢測；
[0012]步驟5內部氣體質譜分析:采用氦氣含量法時，在壓氦后的最長候檢時間之內，在常溫下進行內部氣體分析；采用氬氣含量法時，當ΡΑπμχ/Ρο ( 7470ppm時，在Itla或ttol時間進行內部氣體分析；當PAnnax/P。^ 11200ppm時，在壓氬后的最長候檢時間之內進行內部氣體分析；依據內部氣體分析的氦氣或氬氣含量判定被檢件密封性是否合格。
[0013]進一步，在步驟I中，當被檢件密封時所預充氣體中不含氦氣時，選擇本方法的氦氣含量法；當被檢件密封時所預充氣體中不含氬氣時，選擇本方法的氬氣含量法。
[0014]進一步，在步驟2中，設計內部氣體質譜分析時內部氦氣或氬氣含量判據:
[0015]當采用氦氣含量法時，忽略空氣中的氦氣含量Pimi=0.533Pa，預充氣體總氣壓為
1.0OP0~1.05P0的被檢件，其中P。為標準大氣壓，P0=L 013X IO5Pa,經η次壓氦進行內部氣體分析時，其中n ^ I，被檢件內部氦氣分氣壓Plte為:
[0016]公式 I:
【權利要求】
1.一種以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于:所述方法采用氦氣含量法或氬氣含量法對密封元器件進行內部氣體質譜分析，判定被檢測密封元器件的密封性是否合格。
2.根據權利要求1所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟， 步驟I選擇:對嚴密等級值高于可用氦質譜檢漏儀可檢測的嚴密等級值且允許破壞性試驗的密封元器件被檢件，根據所述被檢件的預充氣體選擇采用氦氣含量法或氬氣含量法; 步驟2設計:根據被檢件的嚴密等級τ H?in、檢漏歷史數據和步驟I中所選的氦氣含量法或氬氣含量法，設計計算內部氣體分析的判據，設計確定壓氦或壓氬的壓力，設計計算壓氦或壓氬時間，設計計算內部氣體分析前的最長候檢時間，確定被檢件在內部氣體分析前是否需要進行粗漏檢測； 步驟3壓氦或壓氬:將被檢件放入壓氣箱中，抽真空，然后按步驟2所設計確定的壓力將氦氣或氬氣充入壓氣箱，并在設計的壓氦或壓氬時間內保壓；當所述被檢件在內部氣體分析前不需要進行粗檢漏時，轉至步驟5 ； 步驟4粗漏檢測:當所述被檢件在內部氣體分析前需要進行粗漏檢測時，在最長候檢時間之內，進行最小可檢漏率Ltl=L OPa.cm3/s的適用方法的粗漏檢測； 步驟5內部氣體質譜分析:采用氦氣含量法時，在壓氦后的最長候檢時間之內，在常溫下進行內部氣體分析；采用氬氣含量法時，當PAm/Po ( 7470ppm時，在^或ttol時間進行內部氣體分析；當Ptomax/P(i ^ 11200ppm時,在壓氦后的最長候檢時間之內進行內部氣體分析；依據內部氣體分析的氦氣或氬氣含量判定被檢件密封性是否合格。
3.根據權利要求2所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于:在步驟I中，當被檢件密封時所預充氣體中不含氦氣時，選擇本方法的氦氣含量法；當被檢件密封時所預充氣體中不含氬氣時，選擇本方法的氬氣含量法。
4.根據權利要求2所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，在步驟2中，設計內部氣體質譜分析時內部氦氣或氬氣含量判據: 當采用氦氣含量法時，忽略空氣中的氦氣含量Pimi=0.533Pa，預充氣體總氣壓為1.0OP0~1.05P0的被檢件，其中P。為標準大氣壓，P0=L 013X IO5Pa,經η次壓氦進行內部氣體分析時，其中n ^ I，被檢件內部氦氣分氣壓Plte為:
公式 1:
5.根據權利要求4所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，設計計算壓氦或壓氬的時間: 當采用氦氣含量法時，若一次壓氦后進行內部氣體分析，壓氦的時間k i應保證依據公式2計算的Pltemax能滿足公式3的要求；若η次壓氦后進行內部氣體分析，其中η > 2，η次壓氦的時間tl n為: 公式 7:
6.根據權利要求4所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，設計計算壓氦或壓氬結束至內部氣體分析的最長候檢時間: 當采用氦氣含量法時，若密封后一次壓氦進行內部氣體分析，壓氦結束至內部氣體分析的最長候檢時間tla.max為:公式8：
7.根據權利要求4所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，確定被檢件在內部氣體分析前是否需進行粗漏檢測: 所有采用氦氣含量法的被檢件，在最長候檢時間tla.max或tna.max之內，在內部氣體分析前，均需進行Ltl=L OPa.cm3/s的適用方法的粗漏檢測； 采用氬氣含量法的被檢件，當Pahmx7Po≤ 7470ppm時，不需進行粗漏檢測；當Ptaliax/P0≥11200ppm時，在最長候檢時間tArta.max之內，在內部氣體分析前，需進行Ltl=L OPa -cm3/s的適用方法的粗漏檢測。
8.根據權利要求2所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，在步驟3中，對采用氦氣含量法被檢件的η次壓氦，其中n ≥1，將被檢件放入壓氣箱中，抽真空至IOPa以下，然后按步驟2設計確定的壓氦壓力ΡΕ.η將氦氣充入壓氣箱，并在時間thn內保壓；對采用氬氣含量法被檢件，按步驟2設計，若需要壓氬，將被檢件放入壓氣箱中，抽真空至IOPa以下，然后按步驟2設計確定的壓氬壓力Pm將氬氣充入壓氣箱，并在時間內保壓。
9.根據權利要求2所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，在步驟4中，對步驟2確定需要進行粗漏檢測的被檢件，采用氦氣含量法時，粗漏檢測可采用氟碳化合物氣泡法；當PHemax/ τ Hemin ≤ I.42 X 10?.cm3/s時，可使用積累氦質譜粗漏細漏組合檢漏儀進行粗漏檢測，取粗漏拒收氦氣測量漏率判據Rctaax=1.42X 10_5Pa.cm3/s ；可使用光干涉粗漏細漏組合檢漏儀，進行Ltl=L OPa -cmVs的粗漏檢測；采用氬氣含量法時，粗漏檢測可用氟碳化合物氣泡法；也可采用光干涉組合檢漏儀進行Ltl=L OPa -cmVs的粗漏檢測；若粗漏檢測未通過，判定被檢件密封性不合格；粗漏檢測通過，繼續步驟5的檢測。
10.根據權利要求2所述的以內部氣體質譜分析檢測元器件密封性的方法，其特征在于，在步驟5中，在步驟2設計給出的內部分析時間或最長候檢時間之內，被檢件不必經過預焙烘，在常溫下進行內部氣體質譜分析；所用內部氣體質譜分析儀應能檢出含量IOppm及以上的氦氣或氬氣，當含量達200ppm及以上時，偏差不超過±10%;采用氦氣含量法時，最長候檢時間為步驟2設計給出的tla.max或tna.max ;采用氬氣含量法時，當Ptaliax/P0 ( 7470ppm時質譜分析時間為步驟2中的tla或tArt，當PAm/Pq≥11200ppm時最長候檢時間為 ^Arla.max ; 采用氦氣含量法時，內部氣體質譜分析的內部氦氣含量Ph^Pci不大于步驟2設計給出的判據PltemaxAV判定被檢件密封性合格^/Ptl大于PltemaxAV判定密封性不合格；采用氬氣含量法時，內部氣體質譜分析的內部氬氣含量PAyPo不大于步驟2設計給出的判據Ptaliax/Po，判定被檢件密封性合格大于ρΑμ/Ρο，判定密封性不合格； 密封性Tlfemin合格被檢件，其最大等效標準漏率Lmax為:
【文檔編號】G01M3/20GK103542988SQ201310504713
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】王庚林, 李飛, 李寧博, 劉永敏 申請人:北京市科通電子繼電器總廠有限公司