[发明专利]一种宇航用液体介质真空检漏方法

权利要求书

1.一种宇航用液体介质真空检漏方法，其特征在于，包括校准系统、漏率测试系统、标准漏孔和辅助抽气系统，校准系统与漏率测试系统均包括机械泵一(1)、电磁阀一(2)、真空插板阀(5)、真空规一(6)和四极质谱计(7)；

校准系统还包括前级分子泵(3)、主分子泵(4)、稳压室(8)、抽气小孔一(9)和校准室(10)；

漏率测试系统还包括分子泵一(11)、真空容器(12)和被测产品(13)；

标准漏孔包括手阀一(14)、抽气小孔二(15)、手阀二(16)、真空规二(17)、手阀三(18)、工质容器(19)和手阀四(20)；

辅助抽气系统包括分子泵二(21)、电磁阀二(22)和机械泵二(23)。

2.根据权利要求1所述的一种宇航用液体介质真空检漏方法，其特征在于，校准系统对液体工质标准漏孔的校准包括以下几个步骤：

S1、手阀一(14)处于关闭状态，开启校准系统机械泵一(1)、前级分子泵(3)、主分子泵(4)及相应阀门，待校准室(10)压力稳定后，记录真空规一(6)的压力值为P₁；

S2、手阀一(14)和手阀三(18)处于关闭状态，开启除校准系统外其他真空泵及阀门，抽至极限真空；

S3、关闭手阀四(20)，打开手阀三(18)，观察真空规二(17)达到被测工质常温气相压力；

S4、开启手阀一(14)，待校准室(10)压力稳定后，记录真空规一(6)的压力值为P₂，观察四极质谱计(7)的谱图，记录对应工质质谱的谱峰质量数；

S5、通过圆孔流导公式

其中，T——气体温度[K]

M——被测工质气体摩尔质量[kg/mol]

d——抽气小孔一(9)孔径，已知18mm

得出，抽气小孔一(9)处流导为C₁；

S6、抽气小孔一(9)处有效抽速S₁为：

其中，C₁——抽气小孔一(9)处流导[m³/s]

S——主分子泵(4)泵口有效抽速[m³/s]，SC₁

所以，S₁≈C₁；

S7、抽气小孔一(9)处流量Q：

Q＝S×P (3)

其中，S——抽气小孔一(9)处有效抽速[m³/s]

P——校准室(10)稳定压力值[Pa]；

S8、由于系统质量流量相等，标准漏孔漏率Q₀由公式(4)得到：

Q₀＝S×(P₂-P₁) (4)

其中，S——抽气小孔一(9)处有效抽速[m³/s]

P₁——关闭手阀一(14)后校准室(10)稳定压力值[Pa]

P₂——打开手阀一(14)后校准室(10)稳定压力值[Pa]。

3.根据权利要求1所述的一种宇航用液体介质真空检漏方法，其特征在于，被测产品(13)测试前预处理步骤包括：

S1、用高纯氮气对被测产品(13)表面进行吹除；

S2、将被测产品(13)置于真空容器(12)内，抽真空，去除表面可能吸附的工质。

4.根据权利要求3所述的一种宇航用液体介质真空检漏方法，其特征在于，被测产品(13)漏率测试流程包括以下几个步骤：

S1、未放入被测产品(13)时，关闭真空容器(12)大门，对真空容器(12)进行抽真空，抽至极限状态；

S2、手阀一(14)处于关闭状态，开启四极质谱计(7)，记录四极质谱计(7)对应工质质谱的谱峰电流值I₀；

S3、手阀一(9)和手阀三(18)处于关闭状态，开启除测试系统外其他真空泵及阀门，抽至极限真空；

S4、关闭手阀四(20)，打开手阀三(18)，观察真空规二(17)达到被测工质常温气相压力；

S5、开启手阀一(14)，待真空度稳定后，开启四极质谱计(7)，记录四极质谱计(7)对应工质质谱的谱峰电流值I₁；

S6、将被测产品(13)放入真空容器(12)，关闭真空容器(12)大门，对真空容器(12)进行抽真空，抽至极限状态；

S7、待真空容器(12)真空度稳定后，开启四极质谱计(7)，记录四极质谱计(7)对应工质质谱的谱峰电流值I₂；

S8、被测产品(13)漏率Q通过公式(5)计算得出：

其中，I₀——容器被测工质本底值[A]

I₁——标准漏孔反应值[A]

I₂——被测产品反应值[A]

Q₀——标准漏孔漏率值[Pa·m³/s]。