【摘要】：真空系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)確獲取對容器預(yù)抽真空、檢漏信號讀取、換氣效率分析等有重要意義。本文分析了氦質(zhì)譜檢漏信號動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,運(yùn)用最小二乘法線性回歸原理,開展了檢漏系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的獲取方法研究,并通過編寫軟件實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)時(shí)間的快速獲取,解決了在未知檢漏系統(tǒng)體積與實(shí)際抽速的情況下,反應(yīng)時(shí)間的獲取問題。為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性,分別設(shè)計(jì)了不同體積的真空系統(tǒng),開展了反應(yīng)時(shí)間測量實(shí)驗(yàn)與研究,測得體積為6.19,11.61,19.88和40.78 L的真空系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間分別為7.25,14.26,24.49,40.63 s,各線性相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.99以上,數(shù)據(jù)重復(fù)性、線性度好,準(zhǔn)確性高。研究表明,該方法可有效、快速、準(zhǔn)確的獲取反應(yīng)時(shí)間,為檢漏信號穩(wěn)定時(shí)機(jī)的判斷提供科學(xué)依據(jù)。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 第5期陳濤等:一種快速準(zhǔn)確獲取真空氦質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的方法研究或測量的方法，或準(zhǔn)確性不高;或需借助專業(yè)軟件;不能快速獲取，所以為現(xiàn)場應(yīng)用帶來很大不便［5－8］。為此，本文針對真空氦質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)確快速獲取方法開展了研究�；跀�(shù)理學(xué)最小二乘法原理，并通過編寫軟件實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)時(shí)間準(zhǔn)確獲取，對提高檢漏效率和檢漏結(jié)果的可靠性具有一定的應(yīng)用價(jià)值。1氦質(zhì)譜檢漏信號動(dòng)態(tài)變化規(guī)律分析以單一漏孔的氦泄漏信號為例，，分析檢漏信號的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。如圖1，由檢漏儀與被檢密封件構(gòu)成的檢漏系統(tǒng)。圖1真空氦質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1Schenmaticdiagramoftheexperimentalsetup在對真空系統(tǒng)施加氦氣過程中，氦氣通過漏孔直接進(jìn)入到真空系統(tǒng)。以施加氦氣時(shí)刻為0時(shí)刻t，在t→t+dt時(shí)間內(nèi)，進(jìn)入真空系統(tǒng)中的氦氣總量為QHedt，并在質(zhì)譜室中建立氦分壓pHe。其中一部分被真空系統(tǒng)抽走，對應(yīng)的氦量為pHeSHedt;另一部分VdpHe留在真空系統(tǒng)中。根據(jù)改動(dòng)太規(guī)律，可建立氦分壓動(dòng)態(tài)變化的過程如式(1)所示pHe=QHeSHe(1－e－SHeVt)(1)式中，pHe為檢漏系統(tǒng)的氦分壓，Pa;SHe為真空系統(tǒng)對氦的抽速，m3/s;QHe為單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢漏儀質(zhì)譜室的氦氣量，即漏孔的漏率，Pa·m3/s。從式(1)可看出，氦分壓與單位時(shí)間進(jìn)入質(zhì)譜室的氦氣量、檢漏系統(tǒng)的氦抽速有關(guān);而氦分壓變化的快慢與檢漏系統(tǒng)的抽速和容器有關(guān)。式(1)氦分壓的變化規(guī)律如圖2所示。令τ=V/SHe為系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)t到達(dá)1倍反應(yīng)時(shí)間(t=τ)時(shí)，氦分壓為穩(wěn)態(tài)值的63.2%(即0.632QHe/SHe)［4，9］，當(dāng)t即t→∞時(shí)測量信號達(dá)最終穩(wěn)態(tài)值，也是最大值QHe/SHe。當(dāng)t到達(dá)3倍反應(yīng)
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 幸徊糠?被真空系統(tǒng)抽走，對應(yīng)的氦量為pHeSHedt;另一部分VdpHe留在真空系統(tǒng)中。根據(jù)改動(dòng)太規(guī)律，可建立氦分壓動(dòng)態(tài)變化的過程如式(1)所示pHe=QHeSHe(1－e－SHeVt)(1)式中，pHe為檢漏系統(tǒng)的氦分壓，Pa;SHe為真空系統(tǒng)對氦的抽速，m3/s;QHe為單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢漏儀質(zhì)譜室的氦氣量，即漏孔的漏率，Pa·m3/s。從式(1)可看出，氦分壓與單位時(shí)間進(jìn)入質(zhì)譜室的氦氣量、檢漏系統(tǒng)的氦抽速有關(guān);而氦分壓變化的快慢與檢漏系統(tǒng)的抽速和容器有關(guān)。式(1)氦分壓的變化規(guī)律如圖2所示。令τ=V/SHe為系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)t到達(dá)1倍反應(yīng)時(shí)間(t=τ)時(shí)，氦分壓為穩(wěn)態(tài)值的63.2%(即0.632QHe/SHe)［4，9］，當(dāng)t即t→∞時(shí)測量信號達(dá)最終穩(wěn)態(tài)值，也是最大值QHe/SHe。當(dāng)t到達(dá)3倍反應(yīng)時(shí)間，氦分壓為穩(wěn)態(tài)值的95%，當(dāng)t到達(dá)5倍反應(yīng)時(shí)間，氦分壓為穩(wěn)態(tài)值的99%。由此可知，檢漏信號的穩(wěn)定時(shí)機(jī)應(yīng)在系統(tǒng)5倍反應(yīng)時(shí)間之后。圖2檢漏系統(tǒng)氦分壓上升變化過程曲線圖Fig.2TimeevolutionofheliumpartialpressureinHe-in-jectioninleakdetection同理，在停止施加氦氣后，檢漏系統(tǒng)氦分壓會(huì)逐漸下降，其中一部分被真空系統(tǒng)抽走，另一部分留在真空系統(tǒng)中�？傻煤し謮旱膭�(dòng)態(tài)過程如式(2)所示pHe=QHeSHee－SHeVt(2)氦分壓動(dòng)態(tài)變化曲線如圖3所示。從圖3可看出，當(dāng)t到達(dá)1倍反應(yīng)時(shí)間(t=τ)時(shí)，氦分壓下降到初始值的36.8%;當(dāng)t到達(dá)3倍反應(yīng)時(shí)間，氦分壓為穩(wěn)態(tài)值的5%;當(dāng)?shù)竭_(dá)5倍反應(yīng)時(shí)間后，氦分壓信號下降到初始值的1%，已基本趨于穩(wěn)定。所以，氦分壓下降的變化規(guī)律與上升的變化過程類似，均與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。從式(1)和式(2)可看出，檢漏系統(tǒng)氦分壓動(dòng)態(tài)上升或下
【作者單位】： 重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北核技術(shù)研究所;
【分類號】：TB774

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 翟惠民,李宗理;鈹箔氦質(zhì)譜檢漏[J];無損檢測;2001年10期

2 ;最新密封檢測手段——氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)簡介[J];真空電子技術(shù);2001年02期

3 鮑仕儒;A.Nerken;;氦質(zhì)譜檢漏史話[J];真空與低溫;1992年04期

4 顧伯勤;氦質(zhì)譜檢漏法應(yīng)用研究[J];南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

5 陳文奎;反流氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)[J];真空;1981年01期

6 孫開磊;孫新利;;真空氦質(zhì)譜檢漏原理與方法綜述[J];真空電子技術(shù);2007年06期

7 A.E.Holme;鮑士儒;劉志東;;工業(yè)性氦質(zhì)譜檢漏試驗(yàn)[J];真空與低溫;1984年02期

8 閻榮鑫，肖祥正，趙忠;空調(diào)器生產(chǎn)線的氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)[J];真空與低溫;1994年03期

9 張啟亮，谷京華，朱秀珍，陳旭，查良鎮(zhèn)，李明蓬;正壓氦質(zhì)譜檢漏靈敏度的校準(zhǔn)和微流量的測量[J];真空;1996年02期

10 梁凱基,張遠(yuǎn)青,蔡東鋒,戴晉福;復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大容器氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)[J];真空與低溫;2000年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 胡潔;;氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)在傳感器生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用[A];第二屆全國真空檢漏技術(shù)工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2000年

2 康小錄;;常壓累積法氦質(zhì)譜檢漏的誤差分析[A];中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專委會(huì)第十一屆年會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)真空校準(zhǔn)專委會(huì)第六屆年會(huì)論文摘要集[C];2002年

3 陳一峰;;氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)在大型中央空調(diào)中的應(yīng)用[A];中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專委會(huì)第十二屆年會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)真空校準(zhǔn)專委會(huì)第七屆年會(huì)論文摘要集[C];2004年

4 薛長利;丁勤;;氦質(zhì)譜檢漏方法在衛(wèi)星檢漏領(lǐng)域的應(yīng)用[A];中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專委會(huì)第十二屆年會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)真空校準(zhǔn)專委會(huì)第七屆年會(huì)論文摘要集[C];2004年

5 鐘亮;孫立臣;劉平;閆榮鑫;;氦質(zhì)譜檢漏過程中氦氣吸附的特性研究(摘要)[A];第十四屆全國質(zhì)譜分析和檢漏會(huì)議·第九屆全國真空計(jì)量測試年會(huì)摘要及論文集[C];2007年

6 葛瑞宏;王麗紅;陳聯(lián);孫冬花;溫永剛;;大容積表面張力貯箱氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)(摘要)[A];第十四屆全國質(zhì)譜分析和檢漏會(huì)議·第九屆全國真空計(jì)量測試年會(huì)摘要及論文集[C];2007年

7 崔民生;;淺談大容器的氦質(zhì)譜檢漏工藝方法[A];第二屆全國真空檢漏技術(shù)工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2000年

8 高能所;彭曉華;林紹鸞;;簡介加速器氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)[A];第二屆全國真空檢漏技術(shù)工業(yè)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2000年

9 陳一峰;;氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)在大型中央空調(diào)中的應(yīng)用[A];中國真空學(xué)會(huì)第六屆全國會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

10 蒲潔;徐淑珍;張華全;;大容器氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)的應(yīng)用[A];中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專委會(huì)第十一屆年會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)真空校準(zhǔn)專委會(huì)第六屆年會(huì)論文摘要集[C];2002年

本文編號：2514862