QJ 3212-2005 氦质谱仪背压检漏方法.pdf

1、Q.J 中华人民共和国航天行业标准FL 0150 QJ 3212-2005 氨质谱仪背压检漏方法Test methods for leaks using the helium mass spectrometer leak detector in the inside-out testing mode 2005-04-11发布2005-07-01实施国防科学技术工业委员会发布060508000042 本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国航天科技集团公司提出。本标准由中国航天标准化研究所归口。目自昌本标准起草单位:中国航天标准化研究所。本标准主要起草人:闰荣鑫、吴孝俭、王振武、张京豪。QJ 3

2、212一-2005Q13212-2005 氨质谱仪背压检漏方法I 范围本标准规定了氮质谱仪背压检漏的设备、环境、安全、人员、试验原理、试验程序的要求。本标准适用于漏率在10年a.m3/s-JQ-IOPa m3/s的小型封闭产品的氮质谱背压泄漏检测。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本造用于本标准。GB 4844一1984氮气GB/T 12604.7一1995元损检测术语泄漏检

3、测GB/T 13979一1992氮质谱检漏仪G1B 9712-2002 无损检测人员的资格鉴定与认证Q1 2040.1-1991 标准漏孔的校准方法绝对校准方法Q12040.2一1991标准漏孔的校准方法相对校准方法3 术语和定义GB/T 12604.7一1995确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 氨质谱仪背压检漏leaks using the helium mass spectrometer leak detector in the inside-out testing mode 在被检件内压人氮气，清除表面氮气后，放人和氮质谱检漏仪相连的真空容器内测定漏率。3.2 充氨箱pres

4、sure helium box 容纳被检件，向被检件施加一定压力氮气的容器。3.3 测试室testing chamber 同氮质谱检漏仪相连，并容纳被检件的密封容器。3.4 标准漏率standard leakage rate 温度在25C士5C，人口压力为0.1X (1士5%)MPa，出口压力小于IkPa，露点低于一25C条件下的大气流动速率。3.5 测量漏率measured leakage rate 在规定的测试条件下，氮质谱检漏仪测定的被检件漏率。3.6 QJ 3212一-2005等效标准漏率equivalent standard leak rate 以空气作为试验气体情况下，给定器件的标

5、准漏率。4 一般要求4.1 试验设备4.1.1 概述氮质谱检漏仪背压检漏的试验设备主要由充氮箱、测试室、氮质谱检漏仪组成。4.1.2 充氨箱充氮箱应符合如下要求:a) 密封充氮箱最高应承受大于10X105Pa的绝对压力，并能够承受小于100Pa的真空:b) 在空载状态5.0X105Pa的绝对压力下，却内箱内的压力降应小子0.2X105Pa. 4. 1.3 测试室测试室应符合如下要求:a) 测试室应有门或盖，以方便地放人被检件:b) 测试室的有效容和店和被检件相适应:c) 测试室在关闭门、盖后，应能抽空至氮质谱检漏仪的工作压力:d) 测试室一般应有标准漏孔接口。4. 1.4 氨质i蕾检漏仪氮质谱

6、检漏仪应符合如下要求:a) 氮质谱检漏仪应满足GB/T13971992的要求:b) 氮质谱检漏仪的真空检漏漏率范围应在10-5Pa. m3/s 1O-11Pa. m3/s; c) 氮质谱检漏仪所用的标准漏孔校准按QJ2040.1一1991、QJ2040.2一1991的规定定期校验。4.2环境要求测试环境应满足如下要求:a) 温度:250C土50C;b) 相对湿度小于80%;c) 工作现场应有通风设备，现场无氮气污染:d) 工作现场洁净度应优于100，000级。4.3 安全要求4.3.1 充氮箱和连接管道必须经过10X10Pa以上的强度试验。4.3.2 被检件必须能够承受所加氮气的压力，氮气对被

7、检件不产生任何不良影响。4.3.3 加压和排气速度应满足5.2.1d)、5工1e )的要求。4.4 人员要求检漏人员必须具备GJB9712-2002规定的无损检测人员资格。4.5 氨气所用氮气应满足GB4844一1984纯氮级的要求-5测试方法5.1 试验原理2 QJ 3212-2005 将被检件放人充氮箱，充人一定压力的氮气，在规定的加氮时间内，氮气通过被检件存在的漏孔进入内部，将被检件从充氮箱中取出，用氮气或干燥空气吹除被检件表面残存氮气，在规定的时间内，放人测试室，用氮质谱检漏仪测定被检件漏率，如图1所示。4 口7 I一一氮气;2一一充氮系统;3一一充氮箱;4一一被检件:5一一测试室;6

8、一一-氮质谱检漏仪;7一一标准漏孔图1氨质谱背压检漏原理示意图5.2 试验程序5.2.1 充氨加压背压检漏充氮加压背压检漏一般按如下步骤进行:a) 开启氮质谱检漏仪，使氮质谱检漏仪处于正常检漏状态。b)将被检件放人测试室.打开氮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:Qmin =一半-Qo-HH-NUMMU-MUUMUU-. . (1) 式中:Qmin-一检漏最小可检漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa.旷/s); 一一检漏仪噪声信号，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa m3/s) ; I一一标准漏孔对应于检漏仪的输出信号，

9、单位为帕斯卡立方米每秒(Pa m3/s) ; h一一氮质谱捡漏仪的本底值，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa.m3/s) ; Qo一一标准漏孔的标称值，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(油脂可用有机潜剂去除，指印可擦除)，放人100.C的烘箱烘烤山，取出后用氮气或干燥空气连续吹密封面5min以上。d) 将被检件放人充氮箱中，对充氮箱抽真空，压力低于100Pa后，用GB4844一1984规定的纯氮充人充氮箱，充氮时间大于20s，当压力达到要求充氮压力后，保压至要求的时间。e)用大于20s的时间排放充氮箱中的氮气至零表压，取出被检件，并用氮气或干操空气将被检件吹5m

10、in以上。、J QJ 3212一-2005f) 将有氮气的被检件放人与氮质谱室相连的测试室中，测试被检件的测量漏率为儿，g) 根据被检件内部可充气体的体积Y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R(:叫=哼主1 -exp一嘴中斗嘴式中:R(一一示漏气体(氮)的测量漏率极限值，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa m3/s) ; L一一允许最大等效标准漏率，单位为帕斯卡立方米每秒(Pa.m3/s) ; Pe一一充氮压力，单位为帕斯卡(Pa); p。一一大气压力，单位为帕斯卡(Pa); t(一一加压时间，单位为秒(s): b一一-净化时间，即加压结束至检漏的时间，单位为秒(s): y一

11、一被检件内腔的体积，单位为立方米(m勺。例如:某被检件的等效漏率L和测量漏率R(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Lmaxo善=0 。当PoVIL注60h(2X105)时，公式。)可简化为公式(4)和公式(5): UP.t 乓=7.18对1. .,. ., ., (4) VRR L = 0.373.1 :OI. . (5) P,tl j)对于L小于Lrnax的被检件，当被检件的测量漏率R大子RI时，被检件漏率超标，判定为不合格。对于R小于岛的被检件，选择最小可检漏率大于Lm血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。5.2.2预埋氨封

12、接背压栓漏5.2.2.1 预埋氮封接背压检漏一般适用于预先充人氮气的被检件，按如下步骤进行:a) 当被检件中预先充入分压力为凡的氮气后封接，在候检时间13后放入测试室中，抽空检漏。b) 按5.2.la)、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Y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R(:LP, _1 守瓦8Lt，I 1=二二LJSexol-.:.:一一斗. . . . . (6) 叮VPoI 式中:PS一一充氮分压力，单位为帕斯卡(Pa): 13一一候检时间，即加压结束至检漏的时间，单位为秒(s)。d) 按5.2.lh)、i)、j)的程序判定被检

13、件漏率是否超标。5.2.2.2 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5.2.1进行。4 6 捡漏报告检漏报告应包括:a) 被检件的名称、型号、图号及漏率指标:b)试验时间:c) 试验人员:d) 氮质谱检漏仪的型号、出广号:e) 充氮压力或氮浓度:f) 最小可检漏率:g) 最大可检漏率:h) 标准漏孔的型号及标定值;i)粗检漏方法:j) 产品是否合格的结论。QJ 3212-2005 3 QJ 3212-2005 附录A资料性附录等效漏率L和测量漏率RJ极限值的计算曲线A.l 等效漏率L和测量漏率极限值冉的计算曲线A.l.l 等效漏率L和测量漏率极限值Rt的计算结果某被

14、检件，当Po=1.0X10年a，几=s.OX105阳，V=l X 1Q-7m3 , t1=3600s，马=1800s时。按公式(2)计算结果见表A.lo表A.l序号等效漏率L测量漏率的极限值R，Pa. mJ/s Pa. m3/s 1.00E-10 1.26721E-13 2 2.50E-10 7.9189E-13 3 5.00E-10 3.1668E-12 4 7.50E- 1O 7.12361E-12 3 l.OOE-09 1.26612E-11 6 2.50E-09 7.9019E-ll 7 5.00E-09 3.15322E-I0 8 7.50E-09 7.07784E- 1O 9 l.

15、OOE-08 1.25528E-09 10 2.50E-08 7.73406E-09 11 5.00E-08 3.02083E-08 12 7.50E-08 6.63727E-08 13 I.OOE-07 1.l52J IE-07 14 2.50E-07 6.25296E-07 15 5.00E-07 1.9839E-06 16 7.50E-07 3.55726E-06 17 1.00E-06 5.06312E唰0618 2.50E-06 9. 12683E-06 19 5.00E-06 6.03838E-06 20 7.50E-06 2.76553E-06 21 1.00E-05 1.1 1

16、802E-06 22 2.50E-05 2. 16261 E-09 23 5.00E-05 2.82016E-14 24 7.50E-05 2.75824E-19 L 主二一I.OOE-04 2.39793E-24 A.1.2 等效漏率L和部，IJ量漏率极限值凡的计算曲线根据表A.I的计算结果，画出某被检件等效漏率L和测量漏率极限值Rt的计算曲线，见图A.l。6 Rt (Pa. m)/s) JE-O J 1忘02JE-03 lE-04 JE-OS 1巳061 巴07IE严08I E-09 JE-JO I E-I J J E-12 J E-13 J E-J4 J E-09 QJ 3212-2005 J E-0 8 IE刀7I E-06 IE-OS L (Pa. ms) 圄A.l被检件等效漏率L和测量漏率极限值RI的计算曲线7 的eeNlN同例的吨。中华人民共和国航天行业标准氨质谱仪背压检漏方法QJ 3212-2005 * 中国航天标准化研究所出版北京西城区月坛北小街2号邮政编码:100830 北京航标印务中心印刷中国航天标准化研究所发行版权专有不得翻印2005年7月出版定价:11.00元