专利名称：检漏仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检漏仪，是一种便于使用的装置，可进行早期测漏。
背景技术：
以往已知的是使用一种检测仪来测漏(泄漏测试)，检测密闭容器、配管或阀门等测试体有无微小的泄漏。这种检漏仪通常使用具有质量分析管、涡轮分子泵及设置在该涡轮分子泵的背压侧的前置泵的装置，其中所述质量分析管可将泄漏到真空中的示踪气体当做离子电流而进行定量检测，所述涡轮分子泵在外壳内具有多级交替装设在旋转轴上的动叶片和静叶片，设置有驱动源来旋转驱动旋转轴。此时，已知的装置是如图4所示，与涡轮分子泵a的进气口 al连通的主管线b的端部和图外的测试体经连接管连接，且在该主管线b上插设有质量分析管c,例如专利文献I。此处，涡轮分子泵a的进气口 al通常与位于最顶端的动叶片a2相对(即涡轮分子泵a的排气速度最快的地方)设置。据此 ，由于在导入测试体的测试端口的氦气等的示踪气体所流通的主管线b上存在质量分析管C，所以具有检测灵敏度高，对氦气的反应速度也快的优点。但是，在上述以往的例子中，由于是质量分析管c和进气口 al连通、两者间不产生压力差的结构，所以进气口 al的压力存在问题，一旦未到达质量分析管c可运行测量的压力，则无法开始泄漏测试。为此，例如增大测试体的容积，当花时间对其内部抽真空时，泄漏测试开始前会耗费时间，使用不便。现有技术文献专利文献专利文献1:专利第2655315号公报
发明内容
发明要解决的技术问题鉴于以上内容，本发明的要解决的技术问题是提供一种好的检漏仪，其不会损害检测灵敏度高、对氦气的反应速度也快等功能，在测试体开始抽真空后可迅速开始泄漏测试，便于使用。解决技术问题的手段为解决上述技术问题，本发明其特征在于:具有质量分析管，其检测示踪气体；涡轮分子泵，其在外壳内具有多级交替安装在旋转轴上的动叶片和静叶片，设置有驱动源来旋转驱动旋转轴，该涡轮分子泵的进气口和测试体经连接管连接，从该测试体内将示踪气体导入到质量分析管进行测漏，所述外壳中，与位于最高真空侧的动叶片相对的壁面上，与测试体连通的进气口和连接有质量分析管的连接端口彼此分隔开设。根据本发明，在泄漏测试开始之前，例如经连接管连接测试体的测试端口和检漏仪的进气口(或从进气口延伸出的主管线的端部)。接着，运行涡轮分子泵(通常在涡轮分子泵的背压侧设置前置泵，通过该前置泵将测试体大致抽真空。另外，也可在测试体上设置有真空泵时运行该真空泵)。将测试体逐渐抽真空。此时,质量分析管也被抽真空。此处,在本发明中，由于涡轮分子泵的外壳中最高真空侧的动叶片(例如在构成动叶片的各叶片向着旋转轴的直径方向外侧设置的装置中，以从驱动源朝向动叶片的方向为上，位于最顶端的动叶片)的相对的壁面上分隔配置有进气口和连接端口，所以通过存在于该壁面内侧和最高真空侧的动叶片之间的空间的电导，进气口和连接端口之间产生压力差(即连接端口的压力变得比进气口低)。为此，质量分析管内的压力如果达到可运行测量的压力的话，则能够与进气口的圧力、进而与测试体内的压力无关地开始泄漏测试。例如设置在连接端口上的真空计一达到规定值后就开始泄漏测试。此时，从测试体外侧局部地喷出作为示踪气体的氦气，如存在泄漏，则该氦气被抽入测试体内经连接管导入涡轮分子泵的进气口。此处，从测试体内向涡轮分子泵的进气口导入的气体中，氮和氧等大气中大量含有的成分在存在于上述壁面内侧和最高真空侧的动叶片之间的上述空间内的扩散性低，而被最高真空侧的动叶片排出。另一方面，通常用作示踪气体的氦气等比上述氮和氧轻，导入上述空间时的平均速度变快。因此，示踪气体在该空间的扩散性高，示踪气体经进气口也多到达质量分析管。其结果是不会损害检测灵敏度高、对氦气的反应速度也快等功能，能可靠地进行泄漏检测。在本发明中，可将进气口和连接端口之间的电导设为进气口的有效排气速度的1/10以下。由此，可使进气口和连接端口之间至少产生一位数以上的压力差，可在测试体开始抽真空后迅速开始泄漏测试。此时，上述空间的电导可考虑涡轮分子泵自身的排气速度或气体种类，对例如该空间的容积(例如框体内面和最顶端的动叶片之间的距离)、连接端口及进气口的开口尺寸或进气口和连接端口的各孔轴间的距离进行适当设置而调节。
图1是本发明的检漏仪的结构示意图。图2是沿图1的I1-1I线的剖面图。图3是显示实验结果的图表。图4是显示以往例子的检漏仪的结构示意图。
具体实施例方式下面参照
本发明的实施方式的检漏仪，其用于检测包含真空处理装置的真空室的密闭容器、配管或阀门等测试体TP是否有微小的泄漏。参照图1及图2，检漏仪LD具有框体1，其内部具有质量分析管2、涡轮分子泵3、其背压侧的前置泵4。作为涡轮分子泵3，可使用一种装置，其在外壳31内具有多级交替安装在旋转轴32上的动叶片33和静叶片34，设置有驱动源35来旋转驱动旋转轴32。下面以从驱动源35朝向动叶片33的方向为上(图1中为上下方向)来进行说明。此时，在上述结构的涡轮分子泵3中，在运行过程中位于最顶部的动叶片33a侧成为最高真空侧。另外，对于涡轮分子泵3，可以使用公知的装置，但如后所述的那样，在位于最顶端的动叶片33a和与之相对的外壳31的壁面31a的间隔设定为规定值的方面有所区别。再有，前置泵4也没有特殊限制，可使用机械泵等。
在外壳31中，在位于最顶端的动叶片33a的对面的壁面(与位于最高真空侧的动叶片33a相对的外壳的上面)31a上，从旋转轴32的轴线向直径方向一侧偏移地设置有规定的开口尺寸的进气口 36(参照图2)。在进气口 36上连接有主管线5，所述主管线5与设置在框体I的上面的带凸缘的端口 11相通。主管线5上插设有电磁阀6a，且在电磁阀6a和端口 11之间主管线5上连接有副管线7。在副管线7上，插设有其他的电磁阀6b，连接到前置泵4。另外，图1中，6c是开合涡轮分子泵3和前置泵4之间的路径的其它电磁阀6c。再有，在外壳31的壁面31a上，相对旋转轴32的轴线与进气口 36对称设置有连接端口 37。而且，该连接端口 37上装设有质量分析管2。此处，可使用例如磁场偏转型的装置作为质量分析管。此时，虽未用图示特别说明，但质量分析管2具有离子源，其具有细丝和格子将内部的气体成分离子化；离子收集器，其收集氦离子；以及磁铁，其只将通过离子源生成的正离子中的氦离子引导到离子收集器。而且，通过离子收集器上附带的图外的电流计，检测流过该离子收集器的离子电流。再有，本实施方式的质量分析管2设置为在离子源的周围设置其他的离子收集器，起到也测量该质量分析管2内的全压的电离真空计的作用。另外，质量分析管2并不受上述限定，可以使用其他方式的装置，且也可另行设置真空计。上述各部件的驱动等控制由具有电脑或定序器等的图外的控制装置来统一控制。此时，控制装置中附带设置有用于根据离子电流计算出泄漏値的计算表或预先存储有泄漏测试过程中的检漏仪LD的控制程序(驱动定序器)等的ROM等存储装置。下面使用氦作为示踪气体，说明使用本实施方式的检漏仪LD的、对测试体TP进行的泄漏测试。首先以只打开开关阀6c，关闭其他开关阀6a、6b的状态运行涡轮分子泵3和前置泵4，将检漏仪LD设置为待命状态。以该状态经连接管8将检漏仪LD的端口 11和测试体TP的测试端口 TPl连接。接着，关闭开关阀6c，并且打开开关阀6b，经连接管8将测试体TP大致抽真空。而且，通过图外的皮拉尼真空计来测量副管线7内的压力，抽真空一到规定压力就将开关阀6c、6a依次打开，主要是通过涡轮分子泵3将测试体TP抽真空。此处，在本实施方式中，由于在涡轮分子泵3的外壳31的壁面31a上隔规定间隔而分隔配置有进气口 36和与质量分析管2相通的连接端口 37，所以通过存在于壁面31a的内面和最顶端的动叶片33a之间的空间S的电导，在进气口 36和连接端口 37之间生成压力差(即连接端口 37变为低于进气口 36的压力)。此时，如果将通过了上述空间S的进气口 36和连接端口 37之间的电导C设置为进气口 36的有效排气速度S’的1/10以下的话，则可使进气口 36和连接端口 37之间产生至少一位数以上的压力差。上述空间S的电导可考虑涡轮分子泵3自身的排气速度或气体种类，对例如该空间的容积(优选将外壳31内面和最顶端的动叶片33a之间的间隔D设置在5_以下)，进气口 36及连接端口 37各自的开口尺寸(例如在排气速度是70L/s的装置中例如设定为在7_以上)，或通过将进气口 36和连接端口 37的各孔轴间的距离L(排气速度与上述相同时，优选为50mm以上)等做适当设置而按需调节。具体而言，当通过以排气速度S为70L/s的涡轮分子泵，在将进气口 36及连接端口 37的开口尺寸设置为Φ 7mm，孔轴间距离L设置为50mm，间隔D设置为2mm时，通过了上述空間S的进气口 36和连接端口 37之间的电导C在考虑是薄而平行的两面的分子流电导Ct的模型时，估计为0.2L/s左右。而且，从电导C的合成公式I/S’ = 1/S + 1/C计算出进气口 36的有效排气速度S’的话，估计为lOL/s以上。因此，电导C变为进气口的有效排气速度S’的2%以下，结果是连接端口 37的压力可维持在进气口 36的压力的2%以下，即1/50以下的压力上。换言之，可以以质量分析管2的运行压力的50倍以上的压力导入气体。再有，从上述看，可知要提早测试体TP的泄漏测试开始时期，只需尽可能减小电导即可。接着，质量分析管2所测量的压力一达到规定值(此时，进气口 36的压力比连接端口 37的压力高一位数以上)，就以喷枪等从测试体TP的外侧喷出氦气。此时，如测试体TP中存在泄漏，则氦气从该泄露处被吸入测试体TP内，经连接管8及主管线5从进气口 36抽入涡轮分子泵3。此处，从测试体TP内导入涡轮分子泵3的进气口 36的气体中，氮和氧等大气中大量含有的成分在空间S内的扩散性低，通过最顶端的动叶片33a排气。另一方面，用作示踪气体的氦气比上述氮和氧轻，导入上述空间S时的平均速度变快，扩散性高，经连接端口 37多到达质量分析管2。其结果是不会损害检测灵敏度高，对氦气的反应速度也快等功能，能可靠地进行泄漏检测。如以上所说明的，采用本实施方式，如果质量分析管2内的压力达到可运行测量的压力的话，则可与进气口 36的压力、进而与测试体TP内的压力无关地开始泄漏测试，结果是与上述以往例子相比较，测试体开始抽真空后可迅速开始泄漏测试。而且，不会损害检测灵敏度高、对氦气的反应速度也快等功能，能可靠地进行泄漏检测。接着，进行实验确认在进气口 36和连接端口 37之间有压力差产生。使用具有氮气的排气速度是70L/s，进气口和连接端口之间的距离设为35mm，外壳的壁面和动叶片的间隔设为Imm的装置的、图1所示的检 漏仪(发明产品)来作为涡轮分子泵，分别测量了进气口及质量分析管的压力。作为比较实验，使用具有氮气的排气速度是70L/s的装置、图4所示的检漏仪(以往产品)来作为涡轮分子泵，分别测量了进气口及质量分析管的压力。图3是示出进气口及质量分析管的压力的关系的图表。另外，图3中■是以往产品， 是本发明产品。据此，在以往产品中，通过质量分析管和进气口相连通可确认两者之间几乎不会产生压力差。相对的，在发明产品中，质量分析管的压力与进气口的压力相比变为大约1/100，可确认可在进气口 36和连接端口 37之间有效地产生压力差。以上对本发明实施方式的检漏仪进行了说明，但本发明并不受上述形式限定。例如无需将进气口和连接端口对称设置，在可得到所需的电导的范围内可任意改变。再有，在本实施方式中，以构成动叶片的各叶片向筒状的旋转轴的直径方向外侧设置的装置作为涡轮分子泵为例进行了说明，但在构成动叶片的叶片沿筒状的旋转轴的母线方向设置的装置中也能适用本发明。此时也只需在涡轮分子泵的外壳中，位于最高真空侧的壁面上彼此分隔地开设进气口和连接端口即可。进而，在本实施方式中，以将各部件一体内置于框体内的装置为例进行了说明，但检漏仪的形式并不仅限于此。附图标记说明LD…检漏仪、2…质量分析管、3…润轮分子泵、31...外壳、32...旋转轴、33...动叶片、33a...位于最顶端的动叶片、34...静叶片、35...驱动源、36...进气口、37...连接端口、5-
主管线(连接管)、8...连接管、TP…测试体。
权利要求
1.一种检漏仪，其特征在于: 具有 质量分析管，其检测示踪气体； 涡轮分子泵，其在外壳内具有多级交替安装在旋转轴上的动叶片和静叶片，设置有驱动源来旋转驱动旋转轴； 该涡轮分子泵的进气口和测试体经连接管连接，从该测试体内将示踪气体导入到质量分析管中进行测漏； 所述外壳中，与位于最高真空侧的动叶片相对的壁面上，与测试体连通的进气口和连接有质量分析管的连接端口彼此分隔开设。
2.根据权利要求1所述的检漏仪，其特征在于: 构成为进气口和连接端口之间的电导变为进气口的有效排气速度的1/10以下。
全文摘要
提供方便使用的优良检漏仪，其不会损害检测灵敏度高，对氦气的反应速度也快等功能，可在测试体开始抽真空后迅速开始泄漏测试。具有质量分析管(2)，其检测示踪气体；涡轮分子泵(3)，其在外壳(31)内具有多级交替安装在旋转轴(32)上的动叶片(33)和静叶片(34)，设置有驱动源(35)来旋转驱动旋转轴。外壳中，与位于最顶端的动叶片33a相对的壁面31a上，与测试体(TP)连通的进气口(36)和连接有质量分析管的连接端口(37)彼此分隔开设。而且，涡轮分子泵的进气口和测试体经连接管连接，将示踪气体从该测试体内导入到质量分析管中进行测漏。
文档编号F04D19/04GK103189724SQ20118005283
公开日2013年7月3日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年11月16日
发明者松本善和, 濑户规正, 中邨大辅, 前田章弘 申请人:株式会社爱发科