以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法
【专利摘要】本发明公开了一种以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，属于气密式密封元器件密封性检测领域，为解决现有可用检测技术仪器不能满足高精度检测要求的问题而设计。本发明以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，采用该方法的氦气含量法或氩气含量法对密封元器件进行内部气体质谱分析，判定被检测密封元器件的密封性是否合格。该方法包括步骤：1.判断采用氦气含量法或氩气含量法；2.设计；3.压氦或压氩；4.粗漏检测；5.内部气体质谱分析。本发明提高了密封性细漏检测的灵敏度和准确性，并避免粗漏大漏的漏检和细漏的错判，适用于鉴定检验、周期检验和认证检测等破坏性的检测。
【专利说明】以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种密封元器件密封性检测方法，尤其涉及一种以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法。
【背景技术】
[0002]密封元器件的密封严密等级τ Hemin是一项重要的指标，这个指标有助于保证密封元器件在特定的环境中，经一定时间的贮存后内部水汽不超过5000ppm。当长时间贮存后密封元器件的内部水汽含量大于5000ppm时，则无法保证元器件的可靠性，进而影响装置、设备整体的性能和稳定性。[0003]现在有许多的密封性检测方法，以这些方法为标准给出测量漏率判据，再根据这些漏率判据检测出合格产品。这些方法存在的相同问题是灵敏度和准确性不够，经检测合格的产品依然有可能不能满足长期可靠贮存和使用的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种具有更高灵敏度和准确性的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，所述方法采用氦气含量法或氩气含量法对密封元器件进行内部气体质谱分析，判断被检测密封元器件的密封性是否合格。
[0007]特别是，所述方法包括下述步骤:
[0008]步骤I选择:对严密等级值高于可用氦质谱检漏仪可检测的严密等级值且允许破坏性试验的密封元器件被检件，根据所述被检件的预充气体选择采用氦气含量法或氩气含
量法;
[0009]步骤2设计:根据被检件的严密等级τ H?in、检漏历史数据和步骤I中所选的氦气含量法或氩气含量法，设计计算内部气体分析的判据，设计确定压氦或压氩的压力，设计计算压氦或压氩时间，设计计算内部气体分析前的最长候检时间，确定被检件在内部气体分析前是否需要进行粗漏检测；
[0010]步骤3压氦或压氩:将被检件放入压气箱中，抽真空，然后按步骤2所设计的压力将氦气或氩气充入压气箱，并在设计的压氦或压氩时间内保压；当所述被检件在内部气体分析前不需要进行粗检漏时，转至步骤5 ；
[0011]步骤4粗漏检测:当所述被检件在内部气体分析前需要进行粗漏检测时，在最长候检时间之内，进行最小可检漏率Ltl=L OPa.cm3/s的适用方法的粗漏检测；
[0012]步骤5内部气体质谱分析:采用氦气含量法时，在压氦后的最长候检时间之内，在常温下进行内部气体分析；采用氩气含量法时，当ΡΑπμχ/Ρο ( 7470ppm时，在Itla或ttol时间进行内部气体分析；当PAnnax/P。^ 11200ppm时，在压氩后的最长候检时间之内进行内部气体分析；依据内部气体分析的氦气或氩气含量判定被检件密封性是否合格。
[0013]进一步，在步骤I中，当被检件密封时所预充气体中不含氦气时，选择本方法的氦气含量法；当被检件密封时所预充气体中不含氩气时，选择本方法的氩气含量法。
[0014]进一步，在步骤2中，设计内部气体质谱分析时内部氦气或氩气含量判据:
[0015]当采用氦气含量法时，忽略空气中的氦气含量Pimi=0.533Pa，预充气体总气压为
1.0OP0~1.05P0的被检件，其中P。为标准大气压，P0=L 013X IO5Pa,经η次压氦进行内部气体分析时，其中n ^ I，被检件内部氦气分气压Plte为:
[0016]公式 I:
【权利要求】
1.一种以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于:所述方法采用氦气含量法或氩气含量法对密封元器件进行内部气体质谱分析，判定被检测密封元器件的密封性是否合格。
2.根据权利要求1所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤， 步骤I选择:对严密等级值高于可用氦质谱检漏仪可检测的严密等级值且允许破坏性试验的密封元器件被检件，根据所述被检件的预充气体选择采用氦气含量法或氩气含量法; 步骤2设计:根据被检件的严密等级τ H?in、检漏历史数据和步骤I中所选的氦气含量法或氩气含量法，设计计算内部气体分析的判据，设计确定压氦或压氩的压力，设计计算压氦或压氩时间，设计计算内部气体分析前的最长候检时间，确定被检件在内部气体分析前是否需要进行粗漏检测； 步骤3压氦或压氩:将被检件放入压气箱中，抽真空，然后按步骤2所设计确定的压力将氦气或氩气充入压气箱，并在设计的压氦或压氩时间内保压；当所述被检件在内部气体分析前不需要进行粗检漏时，转至步骤5 ； 步骤4粗漏检测:当所述被检件在内部气体分析前需要进行粗漏检测时，在最长候检时间之内，进行最小可检漏率Ltl=L OPa.cm3/s的适用方法的粗漏检测； 步骤5内部气体质谱分析:采用氦气含量法时，在压氦后的最长候检时间之内，在常温下进行内部气体分析；采用氩气含量法时，当PAm/Po ( 7470ppm时，在^或ttol时间进行内部气体分析；当Ptomax/P(i ^ 11200ppm时,在压氦后的最长候检时间之内进行内部气体分析；依据内部气体分析的氦气或氩气含量判定被检件密封性是否合格。
3.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于:在步骤I中，当被检件密封时所预充气体中不含氦气时，选择本方法的氦气含量法；当被检件密封时所预充气体中不含氩气时，选择本方法的氩气含量法。
4.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，在步骤2中，设计内部气体质谱分析时内部氦气或氩气含量判据: 当采用氦气含量法时，忽略空气中的氦气含量Pimi=0.533Pa，预充气体总气压为1.0OP0~1.05P0的被检件，其中P。为标准大气压，P0=L 013X IO5Pa,经η次压氦进行内部气体分析时，其中n ^ I，被检件内部氦气分气压Plte为:
公式 1:
5.根据权利要求4所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，设计计算压氦或压氩的时间: 当采用氦气含量法时，若一次压氦后进行内部气体分析，压氦的时间k i应保证依据公式2计算的Pltemax能满足公式3的要求；若η次压氦后进行内部气体分析，其中η > 2，η次压氦的时间tl n为: 公式 7:
6.根据权利要求4所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，设计计算压氦或压氩结束至内部气体分析的最长候检时间: 当采用氦气含量法时，若密封后一次压氦进行内部气体分析，压氦结束至内部气体分析的最长候检时间tla.max为:公式8：
7.根据权利要求4所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，确定被检件在内部气体分析前是否需进行粗漏检测: 所有采用氦气含量法的被检件，在最长候检时间tla.max或tna.max之内，在内部气体分析前，均需进行Ltl=L OPa.cm3/s的适用方法的粗漏检测； 采用氩气含量法的被检件，当Pahmx7Po≤ 7470ppm时，不需进行粗漏检测；当Ptaliax/P0≥11200ppm时，在最长候检时间tArta.max之内，在内部气体分析前，需进行Ltl=L OPa -cm3/s的适用方法的粗漏检测。
8.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，在步骤3中，对采用氦气含量法被检件的η次压氦，其中n ≥1，将被检件放入压气箱中，抽真空至IOPa以下，然后按步骤2设计确定的压氦压力ΡΕ.η将氦气充入压气箱，并在时间thn内保压；对采用氩气含量法被检件，按步骤2设计，若需要压氩，将被检件放入压气箱中，抽真空至IOPa以下，然后按步骤2设计确定的压氩压力Pm将氩气充入压气箱，并在时间内保压。
9.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，在步骤4中，对步骤2确定需要进行粗漏检测的被检件，采用氦气含量法时，粗漏检测可采用氟碳化合物气泡法；当PHemax/ τ Hemin ≤ I.42 X 10?.cm3/s时，可使用积累氦质谱粗漏细漏组合检漏仪进行粗漏检测，取粗漏拒收氦气测量漏率判据Rctaax=1.42X 10_5Pa.cm3/s ；可使用光干涉粗漏细漏组合检漏仪，进行Ltl=L OPa -cmVs的粗漏检测；采用氩气含量法时，粗漏检测可用氟碳化合物气泡法；也可采用光干涉组合检漏仪进行Ltl=L OPa -cmVs的粗漏检测；若粗漏检测未通过，判定被检件密封性不合格；粗漏检测通过，继续步骤5的检测。
10.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，在步骤5中，在步骤2设计给出的内部分析时间或最长候检时间之内，被检件不必经过预焙烘，在常温下进行内部气体质谱分析；所用内部气体质谱分析仪应能检出含量IOppm及以上的氦气或氩气，当含量达200ppm及以上时，偏差不超过±10%;采用氦气含量法时，最长候检时间为步骤2设计给出的tla.max或tna.max ;采用氩气含量法时，当Ptaliax/P0 ( 7470ppm时质谱分析时间为步骤2中的tla或tArt，当PAm/Pq≥11200ppm时最长候检时间为 ^Arla.max ; 采用氦气含量法时，内部气体质谱分析的内部氦气含量Ph^Pci不大于步骤2设计给出的判据PltemaxAV判定被检件密封性合格^/Ptl大于PltemaxAV判定密封性不合格；采用氩气含量法时，内部气体质谱分析的内部氩气含量PAyPo不大于步骤2设计给出的判据Ptaliax/Po，判定被检件密封性合格大于ρΑμ/Ρο，判定密封性不合格； 密封性Tlfemin合格被检件，其最大等效标准漏率Lmax为:
【文档编号】G01M3/20GK103542988SQ201310504713
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】王庚林, 李飞, 李宁博, 刘永敏 申请人:北京市科通电子继电器总厂有限公司