[发明专利]一种以氩气为粗漏示踪气体的积累氦质谱组合检测方法

权利要求书

1.一种以氩气为粗漏示踪气体的积累氦质谱组合检测方法，包括步骤S1选择，其特征在于，对初次密封性检测选择预充氦氩法，对再次密封性检测选择压氦氩法；对于初次密封性检测采用的预充氦氩法，当固定方案规定的严密等级τ_Hemin(2000d、200d和20d)、内腔容积、所要求的吸附氦吸附氩的去除及检测的准确度适用时，选择固定方案；对所述的预充氦氩法固定方案，以粗漏检测氩气测量漏率判据R_Ar0max大于被检件在干燥空气中表面吸附氩漏率的3倍为前提，对应不同内腔容积，分别选择粗漏检测最小可检等效标准漏率L₀为0.1Pa·cm³/s、0.3Pa·cm³/s和1.0Pa·cm³/s，R_Ar0max为7.95×10^-4Pa·cm³/s、2.39×10^-3Pa·cm³/s和7.95×10^-3Pa·cm³/s；对预充氦氩法灵活方案和压氦氩法，视被检件在干燥空气中的吸附氩漏率，可灵活选择R_Ar0max。

2.根据权利要求1所述的一种以氩气为粗漏示踪气体的积累氦质谱组合检测方法，包括步骤S2设计，其特征在于，针对步骤S1中所选择的具体方法、方案和R_Ar0max，设计确定压氦氩的时间t_1.n和细漏检测的最长候检时间t_max、氦气测量漏率判据R_max，设计的过程和方法如下:

对预充氦氩法，t_max为t_3max，R_max为R_2max；对压氦氩法n(n≥1)次压氦氩后，t_max为t_3n.max，R_max为R_2n.max；

取粗漏氦气交换时间常数:

τHe0=VPAr0RAr0maxMHeMAr···(1)]]>

其中，V为被检件内腔容积；P_Ar0为正常空气中的氩气分气压，P_Ar0=946Pa；M_He和M_Ar分别为以克表示的氦气和氩气摩尔质量，M_He=4.003g，M_Ar=39.948g；

取粗漏氩气交换时间常数:

τAr0=VPAr0RAr0max···(2)]]>

对预充氦氩法，细漏检测最长候检时间t_3max通过公式(3.1)得到:

当τ_Hemin＞τ_He0时，

t3max=τHeminτHe0τHemin-τHe0ln(τHeminτHe0)···(3.1)]]>

其中，严密等级τ_Hemin为密封性合格被检件的最小氦气交换时间常数；

对预充氦氩法固定方案，取τ_Hemin为2000d、200d和20d，t_3max还应符合公式(3.2)的规定:

t3max≤110τHemin···(3.2)]]>

对预充氦氩法灵活方案，τ_Hemin可在大于τ_He0的范围灵活取值；

对预充氦氩法固定方案，以候检时间t₃≤t_3max为条件，细漏检测氦气测量漏率合格判据R_2max通过公式(4)得到:

R2max=V1kP0τHemin···(4)]]>

其中，V₁为内腔容积分段中的最小容积；k为预充氦氩气体中氦气分压与P₀之比——预充氦比，P₀为标准大气压，P₀=1.013×10⁵Pa。对预充氦氩固定方案，留有余地的取k=21.0％；

通过公式(5)，由R_2max求得预充氦氩法固定方案内腔容积分段的等效标准漏率:

L2max=1kR2maxMHeMA···(5)]]>

其中，M_A为以克表示的空气平均摩尔质量，M_A=28.96g；

对预充氦氩法灵活方案，R_2max通过公式(6)得到:

R2max=VkP0τHeminexp(-t3τHemin)···(6)]]>

其中，k为灵活法的预充氦比，优先取k=21.0％，也可在3％～50％之间取值；t₃为实际的候检时间，但t₃应不大于公式(3.1)中的t_3max；

对压氦氩法，n(n≥1)次压氦氩的氦气分气压为P_E.n，n次压氦氩的时间，通过公式(7)得到:

t1.n≥1e1PE.n(110kP0t3.0n+1eΣi=1n-1PE.it1.i)t1.n≥1.2h···(7)]]>

其中，P_E.i和t_1.i为各i次压氦氩的氦气分气压和压氦氩时间，t_3.0n为预充氦氩密封结束至n次压氦氩结束的间隔时间；

当压氦氩法n次压氦氩时间t_1.n满足公式(7)时，n次压氦氩后的细漏检测最长候检时间t_3n.max近似通过公式(8)得到:

当τ_Hemin＞τ_He0时，

t3n.max=τHeminτHe0τHemin-τHe0ln(τHeminτHe0)···(8)]]>

n次压氦氩后的细漏检测氦气测量漏率合格判据R_2n.max，通过公式(9)得到:

R2n.max=VτHeminexp(-t3nτHemin){kP0exp(-t3.0nτHemin)+Σi=1nPE.i[1-exp(-t1.iτHemin)]exp(-t3.inτHemin)···(9)]]>

其中，t_3n为n次压氦氩后的候检时间，t_3n不得大于公式(8)中的t_3n.max，t_3.in为第i次压氦氩结束至n次压氦氩结束的间隔时间；

对预充氦氩法和压氦氩法灵活方案，细漏检测测量漏率判据相应的等效标准漏率通过公式(10)求得:

Lmax=VP0τHeminMHeMA···(10).]]>