專利名稱：用于流體分配容器的泄漏測(cè)試和鑒定的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于流體分配容器的泄漏測(cè)試和鑒定的i殳備和方法。
背景技術(shù)：
在4吏用去于裝的氣體時(shí)，i午多工業(yè)應(yīng)用中的傳統(tǒng)實(shí)踐已經(jīng)利用高 壓氣罐來(lái)用于各種氣體的存儲(chǔ)、傳送以及分配。在這些應(yīng)用中，氣 體以壓縮的狀態(tài)容納在氣罐中，以使可分配并最終使用的氣體的總 量最大化。 由于這種壓縮氣體的壓力通常大大地超過(guò)大氣壓，因此，在使用這種包裝時(shí)，氣體密封包裝(package)的結(jié)構(gòu)完整性對(duì)安全性來(lái) 說(shuō)是重要的，這是因?yàn)楦邏喝萜鞯娜魏涡孤┒紝?huì)快速地?cái)U(kuò)散到容 器的周圍環(huán)境。當(dāng)氣體有危險(xiǎn)性(例如，氣體是有毒的、自燃的、 或?qū)佑|到該氣體的人員的健康或安全有害的、或?qū)θ萜鞲浇沫h(huán) 境或設(shè)備的可操作性有害的)時(shí)，那么容納氣體的密封包裝的結(jié)構(gòu) 完整性對(duì)于密封包裝的使用者信任度及商業(yè)成功非常重要。由于這些原因，氣體工業(yè)中，通過(guò)如下方法進(jìn)行氣體密封包裝 (諸如，傳統(tǒng)的高壓氣罐)的泄漏測(cè)試已經(jīng)變得普遍，所述方法例如，將密封的高壓容器或其具有易于泄漏的接縫或焊縫的部分浸于 液體中或與液體沖妻觸，以通過(guò)氣泡形成來(lái)確定泄漏氣體的存在的方法，或使用對(duì)所關(guān)心氣體靈敏的檢測(cè)器的方法(諸如，用連接于化 學(xué)分析器的"氣體嗅探器，，裝置對(duì)密封容器進(jìn)行泄漏測(cè)試)?？紤]到半導(dǎo)體工業(yè)中涉及高壓氣體密封包裝的安全性及穩(wěn)定 性問(wèn)題，近些年來(lái)已經(jīng)進(jìn)行了許多努力，以有效地提高氣體封裝的 安全性。該成果已經(jīng)產(chǎn)生了基于吸附劑的流體存儲(chǔ)和傳送系統(tǒng)，諸 如在U.S.專利5,518,528中所描述的，其中，氣體在流體存儲(chǔ)和分 配容器中^皮吸附并存4諸在物理吸附劑上，且在分配條件下，氣體乂人 吸附劑中釋放并從容器中排出。在這些系統(tǒng)中，氣體可在低于大氣 壓級(jí)別(通常低于70(H乇)下存^f諸并分配。這些基于物理吸附劑的 系統(tǒng)在商業(yè)上可以乂人標(biāo)有商標(biāo)SDS和SAGE的ATMI, Inc. (Danbury, CT, USA)和Matheson Tri-Gas， Inc.(Parsippany， NJ， USA)中4尋到。最近，已經(jīng)開發(fā)了安全性增強(qiáng)的流體存儲(chǔ)和分配系統(tǒng)，其中， 流體容納在這樣的容器中，該容器內(nèi)部空間中具有流體壓力調(diào)節(jié) 器。這種配置對(duì)于允許流體在高壓下存儲(chǔ)是有效的，其中調(diào)節(jié)器僅 當(dāng)其察覺(jué)到低于調(diào)節(jié)器設(shè)定值的下游壓力時(shí)才進(jìn)行操作以將流體 乂人容器中4非出。這種內(nèi)置的調(diào)節(jié)器系統(tǒng)在U.S.專利6,101,816和 6,089,027中更充分地進(jìn)行了描述，并且在商業(yè)上可從標(biāo)有VAC商 標(biāo)的ATMI, Inc.(Danbury， CT, USA)獲得。盡管開發(fā)了更安全的氣體密封包裝，然而，要制造出在焊縫處、封包裝依然很重要。為了這個(gè)目的，安全/有效且可再現(xiàn)的泄漏測(cè)試 對(duì)于核實(shí)加壓氣體容器在本質(zhì)上是無(wú)泄漏的而言是至關(guān)重要的，在 半導(dǎo)體制造工業(yè)中尤其是這樣，在半導(dǎo)體制造工業(yè)中試劑氣體可能 極其有毒，甚至在低濃度(在有些情況下，低至百萬(wàn)分之幾或甚至 十億分之幾)下也是致命的。因此，本領(lǐng)域繼續(xù)探索在用于確定氣體密封包裝所采用的容器 中是否存在泄漏的系統(tǒng)和才支術(shù)方面的改進(jìn)，以及在核實(shí)這種用于長(zhǎng) 期無(wú)泄漏力l務(wù)的容器的適用性方面的改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于對(duì)存儲(chǔ)和分配流體所采用的容器或使用中需 要密封的其它物件進(jìn)4于泄漏測(cè)試的裝置和方法。一方面，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)〗吏用中在其流體4妻觸區(qū)域處需 要流體密去于的物件進(jìn)4于泄漏測(cè)試，以確定通過(guò)該物件進(jìn)入到物件的 潛在泄漏^齊出(expression )區(qū)域的流體泄漏的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包4舌 泄漏測(cè)試流體，由物件的流體接觸區(qū)域密封容納；真空組件，設(shè)置 成用于在物件的潛在泄漏沖齊出區(qū)域處建立真空環(huán)境；以及4企漏4義， -沒(méi)置成才全測(cè)真空環(huán)境中是否存在泄漏測(cè)試流體，以確定穿過(guò)物4牛的 流體泄漏。另 一方面，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)流體分配所采用的容器進(jìn)4亍 泄漏測(cè)試的裝置，該裝置包括可抽真空的室，適配為容納裝有例
如在高于大氣壓的壓力下的泄漏測(cè)試流體的容器；真空系統(tǒng)，i殳置成對(duì)該可抽真空的室進(jìn)4亍4由真空，以在其中建立真空；以及4企漏4義， 與該可4由真空的室流體連通i也連4妾，且在該可4由真空的室^皮真空系 統(tǒng)二t由真空時(shí)，用于4企測(cè)/人裝有泄漏測(cè)試流體的容器進(jìn)入該可4由真空 的室中的泄漏。又一方面，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)使用中需要流體密封的物件 進(jìn)4亍泄漏測(cè)試的裝置，該裝置包4舌可4由真空的室，適配為以這樣 一種布置容納物件，在該布置中，該物件限定例如高于大氣壓的壓力下的泄漏測(cè)試流體；真空系統(tǒng)，設(shè)置成對(duì)該可抽真空的室進(jìn)行抽 真空，以在其中建立真空；以及4企漏4義，與該可4由真空的室流體連 通地連接，并且在該可抽真空的室一皮真空系統(tǒng)抽真空時(shí)，在該可抽 真空的室中所產(chǎn)生的真空的條4牛下4企測(cè)來(lái)自物件的或通過(guò)物件泄漏的;世漏;險(xiǎn)測(cè);;危體。本發(fā)明的又一方面涉及對(duì)4吏用中在其流體4妄觸區(qū)i或處需要進(jìn) 行流體密封的物件進(jìn)4亍泄漏測(cè)試的方法，以確定穿過(guò)該物件到該物 件的;昝在泄漏4齊出區(qū)i或的流體泄漏，其中，該方法包4舌將泄漏流 體限定保持在該物件的流體接觸區(qū)域；在物件的潛在泄漏擠出區(qū)域處建立真空環(huán)境；以及4企測(cè)真空環(huán)境中是否存在泄漏測(cè)試流體，以確定穿過(guò)物4牛的流體泄漏。本發(fā)明的又 一 方面涉及對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)行泄漏測(cè)試的方法，該方法包括將例如高于大氣壓的壓力下的泄漏測(cè)試流體引入該容器；密封該容器中的泄漏測(cè)試流體；將所密封的容器暴露 于真空；以及測(cè)量乂人該容器泄漏的泄漏觀'j ^式;;充體。又一方面，本發(fā)明涉及一種對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)行泄漏測(cè) 試的裝置，該裝置包括腔室，適配為(i)容納其中具有真空的容 器，以及(ii)具有引入于其中的泄漏測(cè)試流體，以4是供泄漏測(cè)試
流體的外界環(huán)境，該泄漏測(cè)試流體的環(huán)境在腔室中圍繞著容器；真 空系統(tǒng)，設(shè)置成在容器中建立真空；以及沖企漏儀，設(shè)置成用于與其 中為真空的容器流體連通，并用于對(duì)腔室中從圍繞容器的泄漏測(cè)試 流體環(huán)境進(jìn)入到泄漏測(cè)試流體的容器的泄漏進(jìn)行檢測(cè)。另一方面，本發(fā)明涉及用于對(duì)使用中需要流體密封的物件進(jìn)行 泄漏測(cè)試的裝置，該裝置包括腔室，適配為以如下布置方式容納 該物件，在該布置方式中，物件限定真空，且該腔室具有引入于其 內(nèi)的泄漏測(cè)試流體，從而在圍繞使用中需要密封的物件的環(huán)境中有 泄漏測(cè)試流體；真空系統(tǒng)，-沒(méi)置成產(chǎn)生由物件所限定的真空；以及 檢漏儀，與由物件所限定的真空以流體連通的方式相連接，并對(duì)泄 漏測(cè)試流體進(jìn)入到由物件所限定的真空中的泄漏進(jìn)行才企測(cè)。本發(fā)明的又 一 方面涉及對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)行泄漏測(cè)試 的方法，該方法包括4由空容器，以在其內(nèi)建立真空；密封該容器； 將所密封的容器外部暴露于泄漏測(cè)試流體；以及測(cè)量泄漏測(cè)試流體 進(jìn)入該容器的泄漏。從隨后的公開及所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的其它方面、特征和 實(shí)施例將會(huì)更加顯而易見。


圖l是4艮據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的泄漏才企測(cè)系統(tǒng)的示意圖。圖2是才艮據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的泄漏沖企測(cè)系統(tǒng)的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖，其適 配為對(duì)多個(gè)容器的自動(dòng)泄漏測(cè)試。圖4是4艮據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的泄漏斥企測(cè)系統(tǒng)的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖，其適 配為對(duì)多個(gè)容器的自動(dòng)泄漏測(cè)試。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及對(duì)存儲(chǔ)和分配流體所采用的容器進(jìn)4亍泄漏測(cè)試的 裝置和方法，所述容器包括用于容納氣體的容器，以及用于容納加 壓液體的容器，和用于容納加壓固體源試劑(在容器中揮發(fā)以產(chǎn)生 用于分配的流體)的容器。本發(fā)明是基于以下發(fā)現(xiàn)，即，容納加壓泄漏測(cè)試氣體的容器的 泄漏測(cè)^式的靈牽丈性可以通過(guò)以下方式而4是高i午多凄t量級(jí)，例3口，四 個(gè)或甚至是五個(gè)數(shù)量級(jí)，所述方式為使進(jìn)行泄漏檢測(cè)的容器經(jīng)受真 空，4妻著在真空中檢測(cè)來(lái)自該容器的泄漏。泄漏測(cè)試方法的靈4文性 的這種纟是高是完全意想不到的。而且，可通過(guò)這種方法及相關(guān)裝置 進(jìn)行檢測(cè)的氣體泄漏的級(jí)別(level)被降低到這樣的低級(jí)別，在該 低標(biāo)準(zhǔn)中，由于不《又在測(cè)試時(shí)沒(méi)有泄漏，而且沒(méi)有隨后發(fā)展的泄漏(即，在隨后的容器的存儲(chǔ)、運(yùn)輸以及使用期間)的可能，因此， 使得可以以更精確的方式鑒定容器。盡管下文參照工業(yè)應(yīng)用(諸如半導(dǎo)體制造)中使用的類型的流 體分配容器進(jìn)行了清楚的描述，然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的裝 置和過(guò)程廣泛地應(yīng)用于4壬何易受加壓產(chǎn)品泄漏影響的容器的泄漏 測(cè)試，以及由于容納或限定有加壓材料而在使用中需要密封的任何 其它結(jié)構(gòu)的物卩?；蛟男孤┯^U試。此外，下文中，本發(fā)明被示意性地描述為使用氦檢測(cè)器作為對(duì) 流體分配容器進(jìn)行泄漏測(cè)試并進(jìn)行鑒定的^r漏儀，應(yīng)該理解的是， 在本發(fā)明的寬范圍內(nèi)，可以使用多種其它類型的檢測(cè)器，諸如，可 調(diào)整以才全測(cè)所關(guān)心的特定泄漏測(cè)試氣體的質(zhì)i普4義(mass spectrometer )、或火火舀電離劑分才斤器(flame ionizer analyzer )、 4專立 葉變換紅外(FTIR)^r測(cè)器、或其它適于所涉及的泄漏測(cè)試氣體的 合適的檢測(cè)器。而且，盡管下文中本發(fā)明被示意地描述為涉及在用隨后用于流 體分配的化學(xué)試劑產(chǎn)品填充該容器之前對(duì)裝有泄漏測(cè)試流體的容 器的泄漏測(cè)試，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可在用所關(guān)心產(chǎn)品填充容 器之后進(jìn)4于容器的泄漏測(cè)試。例如，如果容器填充有砷^b三氬 (arsine )氣體作為待分配的產(chǎn)品，可以通過(guò)質(zhì)語(yǔ)儀來(lái)沖丸行填充后泄 漏測(cè)試，該質(zhì)語(yǔ)儀可被專門調(diào)整為用于砷化三氫的檢測(cè)。可替換地， 可利用對(duì)相同容器的預(yù)填充和填充后泄漏測(cè)試兩者，以提高保證級(jí) 別，該保證級(jí)別中，容器將不顯示填充后的Y吏用中的泄漏特4i。在對(duì)流體存儲(chǔ)和分配容器的應(yīng)用中，本發(fā)明可以在將真空或者 施加于容器的內(nèi)部空間的情況下進(jìn)行容器的泄漏測(cè)試，從而，監(jiān)控 進(jìn)入到該內(nèi)部空間的向內(nèi)泄漏(in-leakage )，或者可替換i也，該真 空可施加于流體存儲(chǔ)及分配容器的外部，從而，4企測(cè)進(jìn)入容器的真 空環(huán)i竟中的任<可氣體的向夕卜泄漏(out-leakage )?？稍凇度伞犊蛇m當(dāng)?shù)?lt;氐于大氣壓(sub-atmospheric pressure ) 6勺纟及另寸 下施加真空，該級(jí)別適于用于確定泄漏是否存在的檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試 及靈壽丈性。通常，期望施加這樣的真空，該真空低于IO(U乇，更優(yōu) 選地，低于50托，甚至更優(yōu)選地，低于20托，最優(yōu)選地，{氐于10 托，對(duì)于所給定的檢測(cè)系統(tǒng)和被監(jiān)控的泄漏部件來(lái)說(shuō)，該真空處于 在本領(lǐng)域技術(shù)人員沖支能范圍內(nèi)能夠容易確定的具體級(jí)別。當(dāng)采用氦作為泄漏測(cè)試氣體時(shí)，特別優(yōu)選的檢漏儀是可從法國(guó) 巴黎的Alcatel真空技術(shù)公司商業(yè)獲取的Alcatel AMS 142氦4企漏儀。 在低壓環(huán)境中，通過(guò)這種4企漏儀可檢測(cè)^氐至10_1Qcc氦/秒的泄漏率。
施加于4寺用于密封測(cè)試的結(jié)構(gòu)的真空可以通過(guò)合適的真空泵、 低溫泵(在被抽空的環(huán)境中暴露于用于化學(xué)吸附氣體的吸氣劑等方 式被施力口 。用于本發(fā)明所指定應(yīng)用中的才全漏4義可以通過(guò)使用合適的4交準(zhǔn) 源來(lái)校準(zhǔn)。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，其中，氦為泄漏測(cè)試氣體，可以采用提供1(T7、 10_8、 10 —9cc氫/秒泄漏率的校準(zhǔn)源。接 著，使用所產(chǎn)生的校準(zhǔn)來(lái)確保檢測(cè)器的精確度，該檢測(cè)器例如當(dāng)對(duì) 在10 —7到10 —9cc氦/秒范圍內(nèi)的氦泄漏的4企測(cè)進(jìn)4亍了適當(dāng)才交準(zhǔn)時(shí)， 可以保證檢測(cè)器的精確度。本發(fā)明的方法可用于建立用于各類產(chǎn)品的密封以及-驗(yàn)收或才艮 廢的通過(guò)/失敗準(zhǔn)則。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行泄漏測(cè)試，以 確定在容納氣體的容器的頸部接合處(例如，在頸部開口處，該開 口帶有螺紋以與帶有相應(yīng)螺纟丈的閥頭部《且件緊密配合，該閥頭部組件例如包括分配閥和用于該閥的手動(dòng)致動(dòng)器或自動(dòng)致動(dòng)器)是否存 在泄漏。在一實(shí)施例中，本發(fā)明可利用以下事實(shí)，即，通過(guò)將進(jìn)行泄漏 測(cè)試的容器抽空以^吏其包含真空，用泄漏測(cè)試液體圍繞該容器或該 容器的使用中需要被密封的一部分，然后檢測(cè)進(jìn)入抽空后的容器中 的泄漏，可以纟是高容器泄漏測(cè)i式的靈壽t度。該泄漏測(cè)i式方法的靈壽文 度上的這種提高是完全意想不到的。而且，通過(guò)這種方法和相關(guān)設(shè) 備可檢測(cè)到的氣體泄漏級(jí)別被降低到低級(jí)別，并且，如在上文所述 的，可以鑒定容器?，F(xiàn)在參照附圖，圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng) IO的示意圖。所示系統(tǒng)10正^皮用于乂于結(jié)構(gòu)物件20的泄漏測(cè):逸。物 件20包括壁件22和24，這些壁件在壁件22的底部邊緣和壁件24 的頂部邊纟彖處^皮此鄰^妄，/人而限定介于相應(yīng)壁4牛之間的沖妄纟逢26。壁 件22和24以這種方式形成具有第一表面38和第二表面40的壁組 件。壁組件的4妻縫26通過(guò)該壁第一表面38上的焊4矣點(diǎn)28并通過(guò) 第二表面40上的焊接點(diǎn)30而固定。4吏用中，物件20的壁組件用于限制加壓流體，且該壁組件需 要具有密封的性質(zhì)。用于測(cè)試物件20的泄漏4企測(cè)系統(tǒng)10包4舌加壓殼體42，其凈皮示 為與物件20的第一表面38密封地-接合。通過(guò)這樣的布置，加壓殼 體42與第一表面38限定了一封閉空間44。與殼體42的封閉空間 44流動(dòng)連通地結(jié)合的是泄漏測(cè)試氣體供給源50，該供給源通過(guò)線 路52將泄漏測(cè)試氣體供應(yīng)至封閉空間44，該線路使泵54與泄漏測(cè) 試氣體供給源50互連，該泵進(jìn)而運(yùn)行以經(jīng)由其中包括流量控制閥 58的線路56將泄漏測(cè)試氣體傳送至封閉空間44。該加壓殼體42 設(shè)置有其中具有流量控制閥94的排放線路92。該泄漏檢測(cè)系統(tǒng)10進(jìn)一步包括真空殼體46，其示為與物件20 的第二表面40密封地4妄合，以與第二表面形成封閉空間48。經(jīng)由 包含流量控制閥70的線3各68結(jié)合于真空殼體46的去于閉空間48的 是真空泵66。同樣，通過(guò)線^各78結(jié)合于真空殼體46的封閉空間 48的是檢漏儀76。檢漏儀76被設(shè)置成4企測(cè)真空殼體46的封閉空 間48中是否存在泄漏測(cè)試氣體，并經(jīng)由信號(hào)傳輸線80向用于檢測(cè) 結(jié)果的圖形輸出的輸出顯示監(jiān)一見器82響應(yīng)地傳送輸出。圖1實(shí)施例中的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)包括CPU60,該CPU通過(guò)信號(hào) 傳輸線86連4妄于泄漏測(cè)試氣體供給源50、通過(guò)信號(hào)傳^T線62連才妄 于泵54、通過(guò)信號(hào)傳輸線64連接于流量控制閥58、通過(guò)信號(hào)傳輸 線96連接于流量控制閥94、通過(guò)信號(hào)傳輸線74連4妻于真空泵66、 通過(guò)信號(hào)傳輸線72連接于流量控制閥70,并通過(guò)信號(hào)傳輸線84連 才妄于4企漏4義76。
圖1實(shí)施例中的CPU 60可以是任何適當(dāng)類型的(例如，通用 可編程計(jì)算機(jī)、微型處理器、可編程邏輯控制器、或其它處理器)， 其通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)傳輸線86、 62、 64、 96、 72、 74和84以信號(hào)傳 輸關(guān)系連4妄于泵54、泄漏測(cè)試氣體供給源50、流量控制閥58、流 量控制閥94、真空泵66、流量控制閥70以及沖企漏儀76。相應(yīng)的信 號(hào)傳輸線使得CPU 60能夠根據(jù)周期計(jì)時(shí)程序或以其它方式來(lái)控制 與之連接的部件的操作，從而，以有效且可再現(xiàn)的方式執(zhí)行泄漏檢 測(cè)才喿作。在圖1系統(tǒng)的才喿作中，才企漏4義可以以4壬^f可合適的方式來(lái)4交準(zhǔn)， 諸如，例如通過(guò)將線78連4妄于4交準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(所述4交準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)例如為以 受控的精確泄漏率釋放才交準(zhǔn)氣體的容器內(nèi)的4僉漏儀4交準(zhǔn)氣體源)，以上的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，以確係:4全漏4義一皮適當(dāng)?shù)夭沤粶?zhǔn)，以用于隨后的泄漏才全測(cè)操作。作為另一替換，可在真空殼體46的內(nèi)部空間48中安裝 才交準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，并且在對(duì)該室抽真空以在該室內(nèi)建立真空之后，開動(dòng)才全 漏儀，以檢測(cè)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的泄漏率，從而可以調(diào)節(jié)檢漏儀以用于進(jìn)一 步的精確操作。一旦檢漏儀76被校準(zhǔn)，CPU通過(guò)經(jīng)由線路86、 62、 64和96的信號(hào)使得泄漏測(cè)試氣體供給源50打開以用于分配、使得流量控 制閥58和94打開，并僅j尋泵54將來(lái)自供《合源50的泄漏測(cè)試氣體 通過(guò)線路52抽吸到加壓室42中以及用于清洗加壓室的排放線路92 中。在加壓室42 一皮除泄漏測(cè)試氣體之外的氣體清洗之后，CPU經(jīng) 由線^各96傳輸信號(hào)，以關(guān)閉流量控制閥94。泄漏測(cè)試氣體繼續(xù)流 入室42中，直到該室處于預(yù)定的泄漏測(cè)試氣體壓力，CPU60隨之 經(jīng)由線路64傳輸信號(hào)，以關(guān)閉流量控制閥58。同時(shí)(在4吏用泄漏測(cè)試氣體對(duì)室42加壓之前、期間和/或之后)， 真空泵66經(jīng)由線3各74一皮來(lái)自CPU 60的控制信號(hào)啟動(dòng)，并且，流
量控制閥70經(jīng)由線路72被來(lái)自CPU 60的控制信號(hào)打開，從而存 于真空室46中的氣體經(jīng)由線3各68通過(guò)真空泵的動(dòng)作而排出真空 室，從而在真空室46中建立真空環(huán)境。在達(dá)到期望的真空環(huán)境時(shí)， 真空泵可以:故CPU以及關(guān)閉的閥70關(guān)閉，以4呆持真空室內(nèi)的真空 環(huán)境，或可替換地，可以以倒轉(zhuǎn)(back-up)才莫式來(lái)才乘作泵66，以 將室46中的真空壓力保持在期望級(jí)別。隨著真空室46中真空環(huán)境的建立，檢漏儀經(jīng)由線^各84^皮來(lái)自 CPU 60的信號(hào)啟動(dòng)，由此，乂人而通過(guò)氣體乂人真空室46的內(nèi)部空間 48到檢漏儀76的流動(dòng)(擴(kuò)散)來(lái)執(zhí)行真空室環(huán)境的采樣。檢漏儀 76響應(yīng)地將輸出信號(hào)經(jīng)由線路80傳輸?shù)接糜谛孤y(cè)試操作結(jié)果的 圖形輸出的監(jiān)視器82。檢漏儀還可包括警報(bào)或記錄裝置或與警報(bào)或 記錄裝置相結(jié)合，當(dāng)泄漏高于預(yù)定閥值時(shí)該警報(bào)或記錄裝置顯示，而驗(yàn)收或報(bào)廢物件20。為此，當(dāng)不合格的物件20被確定為不適于 其預(yù)期的容納流體或密封流體的應(yīng)用時(shí)，；險(xiǎn)漏儀可以經(jīng)由線^各84 向CPU60輸出信號(hào)，以終止泄漏4全測(cè)。當(dāng)已經(jīng)作出了泄漏測(cè)試決定時(shí)，CPU用于4f止泄漏測(cè)試系統(tǒng)， ,人而物件20可以與相應(yīng)的加壓和真空室分離，例如，以1更為系統(tǒng) 進(jìn)4亍下一個(gè)待評(píng)估密封性的物件的泄漏測(cè)試作準(zhǔn)備。應(yīng)該理解的是，代^#圖1所示系統(tǒng)中的分離的4僉漏儀和真空泵 組件，可替換的是，該系統(tǒng)可^皮構(gòu)造成^f吏得真空泵和4企漏儀合并為 一體的、單一的才企漏^f義及真空泵組件。此外，盡管優(yōu)選的是在高于 大氣壓的壓力下將泄漏測(cè)試流體引入容器，應(yīng)該清楚的是，可替換 地，在一些應(yīng)用中可以在大氣壓下，或者，甚至在低于大氣壓(盡 管任何低于大氣壓的壓力都應(yīng)足以高于真空壓力的級(jí)別，以提高有 效的泄漏測(cè)試)的條件下引入泄漏測(cè)試液體。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。所示的泄漏測(cè):〖式系纟充110包才舌可才由真空的室112，該可4由真空的室包4舌 腔室殼體114,該腔室殼體界定出介于該殼體下端和上端處的法蘭 元件之間的封閉的內(nèi)部空間116。殼體的下端由法蘭組件限定，該 法蘭組件包括上法蘭124、下法蘭126、以及連4妻這些法蘭的螺紋 型機(jī)械緊固件128和130。這種組件的上法蘭124可以被銅接于、 焊縫焊接于、焊料焊接于或以其它方式固定于腔室殼體114，有利 的是，該上法蘭與下法蘭126的尺寸相同，以便有助于所述法蘭的 匹配,口結(jié)合，以形成法蘭紐J牛。以相似方式，力空室殼體114在其上端處具有固定于其上的法蘭 134，該法蘭與法蘭136可匹配地相4妻合，乂人而，可以通過(guò)螺纟丈型 斗幾才成緊固件13 8和140將相應(yīng)的法蘭固定于適當(dāng)?shù)奈恢?，如圖所示。在包括上法蘭134和下法蘭136的法蘭組件中，上法蘭具有固 定于其上的端口延伸部142。該端口延伸部142鄉(xiāng)冬止于一法蘭內(nèi)， 該法蘭與管道146的互#卜(complimentary )法蘭相匹配i也結(jié)合。通 過(guò)該布置，端口延伸部的相應(yīng)法蘭與管道的相應(yīng)法蘭形成法蘭組^f 144。該法蘭紐J?？梢砸詡鹘y(tǒng)的或其它已知的方式(例如，通過(guò)卡 箍(collar clamp),或通過(guò)互連的螺釘和螺母組件，或以其它合適 的方式)扭4戒;也互鎖。管道146在其遠(yuǎn)離法蘭組件144的相對(duì)端處(諸如通過(guò)焊縫焊 接、銅接、焊料焊接、壓焊、或使用機(jī)械緊固件)固定于端部148。 管道146的端部148終止于法蘭內(nèi)，該法蘭與端口延伸部152的互 補(bǔ)法蘭相匹配地結(jié)合，/人而形成法蘭組件150。這種法蘭組件也可 以通過(guò)傳統(tǒng)或其它已知的方式(例如，通過(guò)卡箍，或通過(guò)互連的螺 4丁和螺母組4牛，或以其它合適的方式)而枳4戒;也互鎖。 端口延伸部152與4企漏儀154結(jié)合。；險(xiǎn)漏儀154可以是具有用 于對(duì)存在于進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器中的泄漏測(cè)試氣體進(jìn)行泄漏檢測(cè) 的能力的任何合適的類型。檢漏儀154可被構(gòu)造且設(shè)置成具有以下能力(i )抽真空(pump down)至真空氣壓級(jí)別以及(ii)當(dāng)一達(dá)到預(yù)定真空壓力后，就激 活裝置的泄漏一企測(cè)性能。在該才莫式中， 一企漏4義可以-波啟動(dòng)，以通過(guò) 從殼體的內(nèi)部空間116抽空氣體并使該氣體穿過(guò)用于向系統(tǒng)的周圍 環(huán)境排放的管道146而抽空腔室殼體114。在腔室殼體以及管道146 已經(jīng)被抽空到預(yù)定壓力后，檢漏儀的檢測(cè)性能被激活，以感測(cè)并響 應(yīng)地產(chǎn)生與進(jìn)行測(cè)試的容器的真空環(huán)境中的泄漏氣體的存在與否相關(guān)的豐lr出?？商鎿Q地，腔室殼體可以通過(guò)單獨(dú)的專用的真空泵被抽空，以 用于泄漏測(cè)試，并且當(dāng)已經(jīng)在容器環(huán)境中建立了合適的真空級(jí)別 后，實(shí)玉見沖企漏4義與真空環(huán)境的iS/[言(communication )，因jt匕，jt匕后， 才全測(cè)器可以感測(cè)并且才是供與真空環(huán)境中的泄漏測(cè)試氣體存在與否 相應(yīng)的l命出。為了^f吏用專用真空泵164實(shí)施圖1系統(tǒng)中的泄漏測(cè)試方法，系 統(tǒng)被設(shè)置成使得腔室殼體114通過(guò)真空線^各166以流動(dòng)關(guān)系結(jié)合至 真空泵164。當(dāng)真空泵^皮啟動(dòng)時(shí)，腔室殼體114的內(nèi)部空間116的 氣體容納物被抽出，以在這樣的內(nèi)部空間中以及與之連接的管道中 建立真空環(huán)境。這樣設(shè)置的4企漏儀154可以被設(shè)置成在某點(diǎn)處自動(dòng)打開，在該 點(diǎn)處對(duì)腔室殼體114的抽真空在殼體114和管道146內(nèi)產(chǎn)生選定的 壓力級(jí)別，例如10 4乇?？商鎿Q地，4企漏4義可以4艮據(jù)周期計(jì)時(shí)程序 來(lái)啟動(dòng)，從而，在抽真空達(dá)到真空級(jí)別的預(yù)定時(shí)間段之后，檢漏儀 -故啟動(dòng)，以才是供與泄漏測(cè)試氣體存在與否相關(guān)的#T出。
在圖2所示的布置中，真空泵164經(jīng)由信號(hào)傳輸線路168連接 至中央處理單元(CPU) 160。 CPU 160還通過(guò)信號(hào)傳輸線3各162 連接至4全漏儀154。 CPU可以是任何適當(dāng)類型的，例如，通用可編 程計(jì)算機(jī)、微型處理器、可編程邏輯控制器等。氣體密封包裝118示出為位于腔室殼體114的內(nèi)部空間116內(nèi)。 這種氣體密封包裝包括具有頸部區(qū)域120的圓柱形的罐，閥頭部組 件122連"l妾至該頸部區(qū)域。閥頭部組件可以包括可由容器的使用者 手動(dòng)開啟的流量控制閥，或可替換地，該閥頭部組件可以包括閥致 動(dòng)器，該閥致動(dòng)器可通過(guò)CPU或其它控制裝置自動(dòng)啟動(dòng)，以實(shí)現(xiàn) 其內(nèi)的閥的打開與關(guān)閉。用于泄漏測(cè)試目的的容器可以容納任何適當(dāng)類型的一企漏儀氣 體，對(duì)于該氣體，該系統(tǒng)可以有步文;也才企測(cè)該容器是否存在泄漏。實(shí) 例包括(但不限于)氬、氧、氦、氮、氨、砷化三氫、磷化氫、硅 烷、三氟化硼、三氯化硼、乙炔、和氯。因此，用于容器密封性測(cè) 試的檢漏儀氣體可以是任何適當(dāng)類型的，并且可以與一般目的使用 中的容器所容納的氣體或其它材料相同(或可替換地，不同)。在參照?qǐng)D2示意性示出并描述的系統(tǒng)的操作的一個(gè)實(shí)施例中， 容器118在適當(dāng)?shù)母哂诖髿鈮旱膲毫?例如，在從大約300到大約 2000磅/平方英寸(表壓，psig)范圍內(nèi)的壓力)下填充有4企漏氣體 (例如，氦)。將填充泄漏測(cè)試氣體后的容器118》文置在腔室殼體114中。然 后，啟動(dòng)真空泵164,以爿夸氣體/人月空室殼體114的內(nèi)部空間116和 管道146中抽出，直到達(dá)到預(yù)定壓力。4妄著，啟動(dòng)沖全漏儀154，以 感測(cè)由于通過(guò)管道146向檢漏儀154流動(dòng)和/或擴(kuò)散而來(lái)自容器的氣體泄漏。 由于在進(jìn)4亍泄漏測(cè)i式前，圖2中所示出的本發(fā)明實(shí)施中的月空室殼體114被抽空以從中去除大氣氣體，從而，消除了困擾現(xiàn)有技術(shù) 泄漏;險(xiǎn)測(cè)系統(tǒng)的靈每文度的損失(loss)。因此，泄漏測(cè)試j乘作的沖全測(cè)限度在數(shù)量級(jí)上得到了意想不到的提高，例如，高出在大氣壓下的周圍環(huán)境中進(jìn)行泄漏測(cè)試時(shí)所獲得的檢測(cè)限度5倍的數(shù)量級(jí)。作為特定的實(shí)施例，在大氣壓下的周圍環(huán)境中，其中，氦在 U.S.專利第5,518,528號(hào)中被用作所描述類型的容器的加壓氣體，檢 漏儀僅能檢測(cè)大約1><10-6標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec為 在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度(1個(gè)大氣壓，25。C)條件下的體積流量 (volumetric flow ); 1大氣壓cc/sec = 1.013毫巴/>升/秒)凄t量級(jí)級(jí) 別下的泄漏。通過(guò)對(duì)比，利用真空布置和-使用氦作為泄漏，企測(cè)氣體的檢漏儀的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以容易地獲得低至ixio"1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏4企測(cè)級(jí)別。這表示通過(guò)本發(fā)明的裝置和方法獲 得在泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度方面的5個(gè)數(shù)量級(jí)的提高。此外，由于 這種高靈敏度，本發(fā)明的裝置和方法使得在后續(xù)使用中易于受泄漏 問(wèn)題影響的容器能夠一皮鑒定出來(lái)。因此，本發(fā)明的裝置和方法在鑒定在以后使用中可能產(chǎn)生泄漏 問(wèn)題的容器的能力方面不可預(yù)料地獲得了預(yù)言性的用途。然而，通 過(guò)目前傳統(tǒng)的泄漏觀'J試方法進(jìn)行泄漏測(cè)試并確定為無(wú)泄漏的容器 卻經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)(field)產(chǎn)生泄漏，這一事實(shí)挫敗了所作出的用于在 制造工廠和/或氣體填充場(chǎng)所(gas fill site)中鑒定并廢棄這種容器 的質(zhì)量保證方面的努力。這種情況是由于以下事實(shí)而引起的，即， 由于許多泄漏低于(below)傳統(tǒng)技術(shù)的檢測(cè)限度，因此這些泄漏 通過(guò)傳統(tǒng)泄漏測(cè)試未能被檢測(cè)出來(lái)，但是，在從容納用于后續(xù)分配 的材料的加 通常，已經(jīng)確定的是，i正明為在工廠或Jt真充場(chǎng)所中泄漏的壓縮氣罐(其低于lxlO—s標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec)通常在現(xiàn)場(chǎng)中未能顯示為 可發(fā)覺(jué)的泄漏。因此，由于與現(xiàn)有4支術(shù)相比，本發(fā)明的裝置和方法 的檢測(cè)限度基本上提高至低于lxlO-s標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的這種泄漏 級(jí)別，因此本發(fā)明的裝置和方法可以容易地4企測(cè)這種"未來(lái)泄漏"， 從而，顯著地降低在之前已經(jīng)鑒定為適于加壓氣體用途的容器中發(fā) 生的i見場(chǎng)泄漏。通常，有效地-使用本發(fā)明的方法和裝置，以確定顯著地低于那 些傳統(tǒng)泄漏4企測(cè)裝置的泄漏級(jí)別。本領(lǐng)域中目前的泄漏4企測(cè)4支術(shù)4又 可以4企測(cè)^f氐至lxl(^標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏。由于本發(fā)明的泄漏 檢測(cè)能力低于lxl(^標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的傳統(tǒng)檢測(cè)限度，因此本發(fā) 明在本領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了顯著進(jìn)步。本發(fā)明使得用于-驗(yàn)收或才艮廢流體容 納產(chǎn)品的通過(guò)/失敗泄漏率標(biāo)準(zhǔn)能夠處于適于一皮鑒定的具體產(chǎn)品的 合適范圍內(nèi)的某一值處，例如，在從1><10-7標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec到 1x10—"標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的范圍內(nèi)的一值處。在具體實(shí)施例中，通 過(guò)/失敗4直可以為在,人1 x 10-7標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec到lxl 0-9標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 cc/sec的范圍內(nèi)的一個(gè)值。對(duì)于在前述U.S.專利5,518,528、6,101，816 和6,089,027 (其公開內(nèi)容整體結(jié)合于此作為參考)中所描述類型的 流體分配容器，本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例中的適當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)/失敗值為 lxlO—s標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec，該值是為在后續(xù)傳輸、存儲(chǔ)和/或使用中 不會(huì)產(chǎn)生泄漏提供良好保證的檢測(cè)值，并且，同時(shí)，該值沒(méi)有如此 限制成導(dǎo)致在這種后續(xù)傳輸、存儲(chǔ)和/或使用中將會(huì)適當(dāng)?shù)責(zé)o泄漏的 容器#皮4艮廢掉。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示意性說(shuō)明， 其適于多個(gè)容器的自動(dòng)泄漏測(cè)試。圖3所示的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)200提供了自動(dòng)地對(duì)多個(gè)容器進(jìn)行泄 漏測(cè)試的能力，并且包4舌多容器測(cè)試i且4牛210，該紐/f牛包4舌盤形支
撐件212,其上安裝有一系列的圓柱形真空腔室216、 218、 220、 222、 224和226。支4掌〗牛212安裝在活動(dòng)結(jié)構(gòu)214上，該活動(dòng)結(jié)構(gòu) 可以例如進(jìn)一步包括4九道、可伸長(zhǎng)的枳4成臂或其它相關(guān)活動(dòng)結(jié)構(gòu) (圖3中未示出)，通過(guò)該活動(dòng)結(jié)構(gòu)，多容器測(cè)試組件210可以沿 箭頭A所示的方向^皮平移到真空殼體250內(nèi)。真空殼體250包括其內(nèi)具有支撐件240的外殼238，多容器測(cè) 試組件210在一皮平移到真空殼體250中之后纟皮方文置在該支撐件上。在一皮平移到真空殼體250中之前，對(duì)多容器測(cè)試組件210裝載 待進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器?？赏ㄟ^(guò)手動(dòng)、自動(dòng)或半自動(dòng)的方式進(jìn)行這 種裝載。圖3示意性地示出了在被插入到圓柱形真空腔室218 (沿箭頭 B所示的方向)時(shí)具有連4姿于容器的頸部234的閥頭部組件236的 容器232。一個(gè)實(shí)施例中的多容器測(cè)試組件210配置有可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式傳 送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)式傳送帶，以允許操作者或裝載機(jī)(未示出)將 由泄漏測(cè)試流體加壓的容器插入到各個(gè)相應(yīng)的圓柱形真空腔室中。 在這種填充之后，多容器測(cè)試組件210通過(guò)活動(dòng)結(jié)構(gòu)214 ,皮平移到 殼體250中，并且該殼體例如通過(guò)該殼體的門、蓋子或其它件的關(guān) 閉來(lái)密封。接著，該殼體通過(guò)檢漏儀264的真空抽吸能力(如果這 種片僉漏儀具有整體抽真空能力的話)，或可替換地(或附加地)，通 過(guò)經(jīng)由排出線3各262連^妻至殼體250的真空泵260而凈皮4由真空至真 空級(jí)別。在該實(shí)施例中，通過(guò)中央處理單元(CPU) 170來(lái)控制真 空泵260，該中央處理單元通過(guò)信號(hào)傳輸線272將控制信號(hào)傳輸?shù)?真空泵260。
當(dāng)真空泵260已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)以便在殼體250內(nèi)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境 時(shí)，依次測(cè)試每個(gè)容器。為此，每個(gè)圓柱形真空腔室216、 218、 220、 222、 224和226可以具有可拆卸的蓋子，除了一個(gè)圓柱形腔室外， 其他所有的圓柱形真空腔室都一皮4呆持在密封狀態(tài)下，該一個(gè)圓柱形 腔室被打開以用于在所有其它真空腔室被保持在密封條件下的同 時(shí)在該真空腔室中進(jìn)行相關(guān)容器的泄漏測(cè)試，并且每個(gè)相應(yīng)的容器 依次被暴露于殼體250內(nèi)的真空中，并進(jìn)行泄漏測(cè)試。為此，殼體250可以包^^舌抽吸頭(未示出)或其它結(jié)構(gòu)，所述 抽吸頭或其它結(jié)構(gòu)選擇性地依次接合每個(gè)真空腔室并將其內(nèi)的容 器順序地暴露于真空測(cè)試環(huán)境。在所指定的單個(gè)容器暴露于真空期間，檢漏儀264通過(guò)由CPU 270經(jīng)由傳輸線268傳輸?shù)絕f全漏儀264的控制信號(hào)而啟動(dòng)，以啟動(dòng) 泄漏4全測(cè)禾呈序。如圖3所示，CPU還可以通過(guò)信號(hào)傳輸線274以控制關(guān)系連接 于活動(dòng)結(jié)構(gòu)214。在每個(gè)真空月空室216、 218、 220、 222、 224詳口 226 i真充入力口壓 容器后，通過(guò)該集成控制i殳置，可以啟動(dòng)CPU以將組件210平移 到抽空空間250中。 一旦待進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器的組件^皮擱置在密 封空間250中，CPU就啟動(dòng)殼體250的關(guān)閉和密封功能，接著，啟 動(dòng)真空泵260，以抽空殼體250或其內(nèi)與指定的圓柱形真空腔室相 結(jié)合的取樣區(qū)域，以產(chǎn)生適于進(jìn)行泄漏測(cè)試的真空條件，同時(shí)，CPU 啟動(dòng)檢漏儀264以使檢漏儀感測(cè)來(lái)自正被測(cè)試的容器的任何氣體泄 漏。在該方式中，圖3所示的系統(tǒng)以高歲文的、可再^見的方式只寸正在 進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器自動(dòng)地施加真空條件并4企測(cè)^"何泄漏情況。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。所示 的泄漏4企測(cè)系統(tǒng)310包括腔室312,該腔室包括腔室殼體314,該 殼體界定出介于殼體的上端和下端處的法蘭元件之間的封閉內(nèi)部 空間316。該殼體的下端由包4舌上部法蘭324、下部法蘭326以及 互連這些法蘭的螺紋型才幾械緊固件的法蘭組件限定。該組件的上部 法蘭324可以銅接于、焊縫焊接于、焊料焊接于或以其它方式固定 于腔室殼體314，并且有利的是，該上部法蘭與下部法蘭326的尺 寸相同，以1更有助于這些法蘭的匹配和^妻合以形成法蘭組ff。流體 分配容器318容納于腔室殼體314的內(nèi)部空間316中，該月空室殼體 具有頸部320，閥頭部322結(jié)合于該頸部，該閥頭部轉(zhuǎn)而結(jié)合于真 空頭部317，以形成密封配合，通過(guò)該密封配合，容器318的內(nèi)部 空間可以由真空泵抽空。泄漏測(cè)試流體供給源364通過(guò)其中包含流量控制閥369的流路 366以流通的方式結(jié)合于腔室殼體314。泄漏測(cè)試流體供給源364 可以是在適當(dāng)壓力下保存泄漏測(cè)試流體的容器或箱，從而，其可以 向腔室殼體314的內(nèi)部空間316流動(dòng)，以便通過(guò)圍繞待進(jìn)行密封性 測(cè)試的容器的泄漏測(cè)試流體環(huán)境i真充內(nèi)部空間。腔室殼體314在其上端具有固定于其上且與法蘭336匹配地結(jié) 合的法蘭334，從而，如圖所示，相應(yīng)的法蘭可以通過(guò)螺纟丈型扭4成 緊固件338和340固定在適當(dāng)位置。在包括上部法蘭336和下部法蘭334的法蘭組件中，上部法蘭 具有固定于其上的端口延伸部342。該端口延伸部342終止于一法 蘭內(nèi)，該法蘭與管道346的互補(bǔ)法蘭相匹配地結(jié)合。通過(guò)該布置， 端口延伸部的相應(yīng)法蘭與管道的相應(yīng)法蘭形成法蘭組件344。該法蘭組件可以以傳統(tǒng)的或其它已知的方式(例如，通過(guò)卡箍，或通過(guò) 互連的螺4丁和螺母組件，或以其它合適的方式)互鎖。端口延伸部342通過(guò)法蘭334和336與真空頭部317相結(jié)合， 通過(guò)該真空頭部，腔室312中的容器318可^皮抽空，如下文更充分描述的。管道346在其遠(yuǎn)離法蘭組件344的相對(duì)端處固定于(諸如，通 過(guò)焊縫焊接、銅接、焊料焊接或使用機(jī)械緊固件)端部348。管道 346的端部348終止于一個(gè)法蘭內(nèi)，該法蘭與端口延伸部352的互 補(bǔ)法蘭相匹配地結(jié)合，從而，形成法蘭組件350。這種法蘭組件也 可以通過(guò)傳統(tǒng)或其它已知的方式(例如，通過(guò)卡箍，或通過(guò)互連的 螺4丁和螺母組件，或以其它合適的方式)而互鎖。端口延伸部352與才企漏儀354結(jié)合。檢漏儀354可以是具有用 于對(duì)存在于進(jìn)行泄漏須'H式的容器中的泄漏測(cè)試氣體進(jìn)行泄漏檢頂'J 的能力的任何適當(dāng)?shù)念愋?。檢漏儀354可被構(gòu)造且設(shè)置成具有以下能力(i)抽真空至真 空氣壓級(jí)別以及(ii)當(dāng)一達(dá)到預(yù)定真空壓力后，就激活裝置的泄 漏才全測(cè)性能。在該才莫式中，才企漏儀可以被啟動(dòng)，以通過(guò)從容器的內(nèi) 部空間抽空氣體并使該氣體流過(guò)容器閥頭部322、密封地結(jié)合于閥 頭部的真空頭部317,以及用于向系統(tǒng)的周圍環(huán)境排放的管道346 而抽空容器318。在容器和管道346已經(jīng)被抽空到預(yù)定壓力且足夠 量的泄漏測(cè)試流體已經(jīng)乂人供皇會(huì)源364經(jīng)由線路366 (其中，閥369 處于打開狀態(tài))流入到腔室殼體314中之后，檢漏儀的檢測(cè)性能被氣體的存在與否相關(guān)的輸出?？商鎿Q地，容器可以通過(guò)單獨(dú)的專用的真空泵一皮抽空，以用于 泄漏測(cè)試，并且當(dāng)已經(jīng)在容器環(huán)境中建立了合適的真空級(jí)別后，實(shí) 現(xiàn)才全漏4義與容器內(nèi)部中的真空的通信，因此，此后，才僉測(cè)器可以感
測(cè)并且才是供與容器的內(nèi)部真空環(huán)境中的泄漏測(cè)試氣體存在與否相應(yīng)的ilr出。為了進(jìn)^f亍圖4系統(tǒng)中的泄漏測(cè)i式的方法，如上所述，泄漏測(cè)試 流體/人供鄉(xiāng)合源364通過(guò)線i 各366流入殼體314。當(dāng)真空泵#1開啟時(shí)， 容器318的內(nèi)部空間的氣體容納物被抽出，以在這樣的內(nèi)部空間中 以及與之連接的管道346中建立真空環(huán)境。這樣設(shè)置的檢漏儀354可以被設(shè)置成在某點(diǎn)處自動(dòng)打開，在該 點(diǎn)處容器內(nèi)部空間的抽空在容器318和管道346內(nèi)產(chǎn)生選定的壓力 纟及別，例如10 4毛?？蒦,纟灸;也，；險(xiǎn)漏4義可以才艮一居周期計(jì)時(shí)禾呈序來(lái)啟 動(dòng)，從而，在抽真空達(dá)到真空級(jí)別的預(yù)定時(shí)間段之后，檢漏儀被啟 動(dòng)，以才是供與泄漏到容器的泄漏測(cè)試氣體存在與否相關(guān)的#T出。在圖4所示的布置中，泄漏測(cè)試流體供《合源364經(jīng)由信號(hào)傳輸 線^各368連4妾至中央處理單元(CPU ) 360。 CPU 360還通過(guò)信號(hào)傳 輸線路362連接至檢漏儀354。 CPU可以是任何適當(dāng)類型的，例如， 通用可編程計(jì)算機(jī)、微型處理器、可編程邏輯控制器等，用于根據(jù) 周期計(jì)時(shí)程序或以其它自動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行泄漏測(cè)試才喿作。例如，關(guān)于泄漏測(cè)試禾呈序的其它步多聚，流量4空制閥169可以響應(yīng)于傳送至供 給源364的控制信號(hào)，以使流體以受控的或有序的方式被分配到腔 室殼體內(nèi)部空間316。用于泄漏測(cè)試目的的容器可以從外部暴露于任何合適類型的 才企漏4義氣體，對(duì)于該氣體，該系統(tǒng)可以有效i也;險(xiǎn)測(cè)進(jìn)入該容器的泄 漏是否存在。實(shí)例包括(但不限于)氬、氧、氦、氮、氨、砷化三 氫、磷化氫、硅烷、三氟化硼、三氯化硼、乙炔、和氯。因此，用 于容器密封性測(cè)試的檢漏儀氣體可以是任何適當(dāng)類型的，并且可以 與一般目的使用中的容器所容納的氣體或其它材料相同(或可替換 地，不同)。 在參照?qǐng)D4示意性示出并描述的系統(tǒng)的操作的一個(gè)實(shí)施例中， 容器318在適當(dāng)?shù)母哂诖髿鈮旱膲毫?例如，在從大約300到大約 2000磅/平方英寸(表壓)范圍內(nèi)的壓力)下暴露于泄漏測(cè)試氣體(例 如，氦)。最初，將容器318放置于殼體腔室314內(nèi)，并在容器的閥頭部 322處將該容器結(jié)合于真空頭部317。接著，用來(lái)自供給源364的 泄漏測(cè)試流體將腔室殼體填充至一期望程度，然后關(guān)閉閥366。之 后，啟動(dòng)檢漏儀354中的真空泵，以將氣體從容器的內(nèi)部空間抽出， 直到達(dá)到預(yù)定的真空纟及別。4妻著，啟動(dòng)4全漏4義354,以感測(cè)由于通 過(guò)管道346向一全漏儀354流動(dòng)和/或擴(kuò)散而進(jìn)入到容器的氣體泄漏。由于在進(jìn)行泄漏測(cè)試之前，容器一皮排空以乂人其去除大氣氣體， 從而，消除了困擾現(xiàn)有技術(shù)的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度的損失。因此， 相對(duì)于在大氣壓力下的周圍環(huán)境中進(jìn)行泄漏測(cè)試時(shí)所能獲得的檢 測(cè)限度，該泄漏測(cè)試操作的檢測(cè)限度在數(shù)量級(jí)上得到提高。因此，本發(fā)明的這種高靈敏度的裝置和方法使得能夠鑒定出在 后續(xù)使用中易于受泄漏問(wèn)題影響的容器。因此，本發(fā)明的裝置和方法在鑒定在以后^f吏用中可能產(chǎn)生泄漏 問(wèn)題的容器的能力方面不可預(yù)料地獲得了預(yù)言性的用途。然而，通 過(guò)目前傳統(tǒng)的泄漏頂'j試方法進(jìn)行泄漏測(cè)試并確定為無(wú)泄漏的容器 卻經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生泄漏，這一事實(shí)挫敗了所作出的用于在制造工廠 和/或氣體填充場(chǎng)所中鑒定并廢棄這種容器的質(zhì)量保證方面的努力。 這種情況是由于以下事實(shí)而引起的，即，由于i午多泄漏l氐于傳統(tǒng)才支 術(shù)的檢測(cè)限度，因此這些泄漏通過(guò)傳統(tǒng)的泄漏測(cè)試未能被檢測(cè)出 來(lái)，但是，在從容納用于后續(xù)分配的材料的加壓容器的工廠出貨之 后，由于后續(xù)的運(yùn)輸、存儲(chǔ)以及安裝影響(諸如，震動(dòng)、熱循環(huán)等)， 這種^l小的泄漏經(jīng)常在凄t量級(jí)上有所增加。
通常，已經(jīng)確定的是，i正明為在工廠或填充場(chǎng)所中泄漏的壓縮氣罐(其低于1x10—8標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec)通常在現(xiàn)場(chǎng)中未能顯示為 可發(fā)覺(jué)的泄漏。因此，由于與現(xiàn)有沖支術(shù)相比，本發(fā)明的裝置和方法 的檢測(cè)限度基本上提高至低于lxlO—s標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的這種泄漏 級(jí)別，因此本發(fā)明的裝置和方法可以容易地才企測(cè)這種"未來(lái)泄漏"， 從而，顯著地降低了在之前已經(jīng)鑒定為適于加壓氣體用途的容器中 發(fā)生的it見場(chǎng)泄漏。通常，有效地使用本發(fā)明的方法和裝置，以確定顯著低于那些 傳統(tǒng)泄漏檢測(cè)裝置的泄漏級(jí)別。本領(lǐng)域中目前的泄漏檢測(cè)4支術(shù)僅可 以檢測(cè)低至lxl(^標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏。由于本發(fā)明的泄漏檢 測(cè)能力低于1"0-6標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的傳統(tǒng)檢測(cè)限度，因此本發(fā)明 在本領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了顯著進(jìn)步。本發(fā)明-使得用于-驗(yàn)收或才艮廢流體容納 產(chǎn)品的通過(guò)/失敗泄漏率標(biāo)準(zhǔn)能夠處于被鑒定的具體產(chǎn)品的合適范 圍內(nèi)的某一1"直處，例如，在從lxl(T 沖示準(zhǔn)大氣壓cc/sec到lxl(T11 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的范圍內(nèi)的一值處。在具體實(shí)施例中，通過(guò)/失敗 ^直可以為在乂人lxl0—7才示;,大氣壓cc/sec到1乂10-9才示)隹大氣壓cc/sec 的范圍內(nèi)的一個(gè)值。對(duì)于在前述U.S.專利5,518,528、 6,101,816和 6,089,027 (其公開內(nèi)容整體結(jié)合于此作為參考)中所描述類型的流 體分配容器，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的適當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)/失敗值為lxl0—8 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec，該值是為在后續(xù)傳輸、存儲(chǔ)和/或使用中不會(huì)產(chǎn) 生泄漏而提供良好保證的檢測(cè)值，并且，同時(shí)，該值沒(méi)有如此限制 成導(dǎo)致在這種后續(xù)傳輸、存儲(chǔ)和/或使用中將會(huì)適當(dāng)?shù)責(zé)o泄漏的容器 被報(bào)廢掉。在圖4系統(tǒng)的操作中，檢漏儀可以通過(guò)任何合適的方式來(lái)校準(zhǔn)， i者^(guò)口，〈列3口通過(guò)才交〉,才示〉,(calibration standard), 舉侈')來(lái)i兌，戶斤述 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)例如為以受控的精確泄漏率釋放校準(zhǔn)氣體的容器內(nèi)的檢 漏4義才交準(zhǔn)氣體源，以-使該4企漏4義可以通過(guò)參照該4交準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)而^U睛確地校準(zhǔn)?？梢允褂靡粋€(gè)以上的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，以確保才企漏儀被適當(dāng)?shù)夭沤?準(zhǔn)，以用于隨后的泄漏4企測(cè)才喿作。應(yīng)該理解的是，代替如圖4所示的其中真空泵和4全漏4義結(jié)合為 一體的、單一的檢漏儀及真空泵組件的設(shè)置，可替換地，在該系統(tǒng) 中也可以^吏用單獨(dú)的4企漏4義和真空泵部件。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏測(cè)試系統(tǒng)的示意圖，其 適于多個(gè)容器的自動(dòng)泄漏測(cè)試。圖5所示的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)400提供了自動(dòng)地對(duì)多個(gè)容器進(jìn)行泄 漏測(cè)試的能力，并且包i舌多容器測(cè)試組件410，該纟且件包4舌盤形支 撐件412，其上安裝有一系列的圓柱形真空腔室416、 418、 420、 422、 424和426。支撐件412安裝在活動(dòng)結(jié)構(gòu)414上，該活動(dòng)結(jié)構(gòu) 可以例如進(jìn)一步包4舌4九道、可伸長(zhǎng)的枳4成臂或其它相關(guān)活動(dòng)結(jié)構(gòu) (圖5中未示出)，通過(guò)該活動(dòng)結(jié)構(gòu)，多容器測(cè)試組件410可以沿 箭頭A所示的方向^皮平移到殼體450內(nèi)。殼體450包括其中具有支撐件440的外殼438，多容器測(cè)試組 件410在被平移到殼體450中之后被放置在該支撐件上。該殼體還 包括真空頭部490，該真空頭部連^妄于真空和泄漏;險(xiǎn)測(cè)線^各492， /人而通過(guò)泵460的動(dòng)作^f吏得該多個(gè)容器可一皮抽空至合適的真空級(jí) 別，其中，該泵通過(guò)泵線^各462連才妄至真空和泄漏沖全測(cè)線3各492。 該真空和泄漏一企測(cè)線^各492還連4妄至與一企漏4義464相關(guān)的泄漏4企測(cè) 線路466。在尋皮平移到真空殼體450中之前，對(duì)多容器測(cè)試組件410裝載待進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器?？梢砸允謩?dòng)、自動(dòng)或半自動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)4亍 這種裝栽。
圖5示意性地示出在,皮插入到圓柱形腔室418 (沿箭頭B所示 的方向)時(shí)具有連接于容器的頸部434的閥頭部組件436的容器 432。一個(gè)實(shí)施例中的多容器測(cè)-武組件410配置有可轉(zhuǎn)動(dòng)的^走轉(zhuǎn)式傳 送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)式傳送帶，以允許操作者或裝載機(jī)(未示出)將 容器插入到各個(gè)相應(yīng)的圓柱形真空腔室中。在這種填充之后，多容 器測(cè)試組件410通過(guò)活動(dòng)結(jié)構(gòu)414被平移到殼體450中，并且該殼 體例如通過(guò)該殼體的門、蓋子或其它件的關(guān)閉來(lái)密封。接著，該殼 體被來(lái)自其供應(yīng)源494的泄漏4企測(cè)氣體填充，其中，該供給源通過(guò) 其中包含流量控制閥498的供給線路496連接于該殼體450,該容 器連接至真空頭部490,并且真空泵被啟動(dòng)，以通過(guò)經(jīng)由抽空線路 462而連4妾至殼體450內(nèi)的真空和泄漏沖企測(cè)線^各492的真空泵460 將容器抽真空至真空級(jí)別。在該實(shí)施例中，通過(guò)中央處理單元 (CPU) 470來(lái)控制真空泵460，該中央處理單元通過(guò)信號(hào)傳輸線 472將控制信號(hào)傳輸?shù)秸婵毡?60。當(dāng)真空泵460已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)以便在殼體450內(nèi)的容器中實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)?真空條件時(shí)，依次測(cè)試在相應(yīng)的圓柱形腔室416、 418、 420、 422、 424和426內(nèi)的每個(gè)容器。在所指定的單個(gè)容器暴露于真空期間，檢漏4義464通過(guò)由CPU 470經(jīng)由傳輸線468傳輸?shù)揭黄舐?f義464的控制信號(hào)而啟動(dòng)，以啟動(dòng) 泄漏4企測(cè),呈序。如圖5所示，CPU還可以通過(guò)信號(hào)傳輸線474以控制關(guān)系連4妻 于活動(dòng)結(jié)構(gòu)414。在每個(gè)月空室416、 418、 420、 422、 424禾口 426 i真充入力口壓容器 后，通過(guò)該集成控制i殳置，可以啟動(dòng)CPU以將iE件410平移到4由 空空間450中。 一旦待進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器的組件被擱置在密封空 間450中，CPU就啟動(dòng)殼體450的關(guān)閉和密封功能，并且殼體被來(lái) 自供給源494的泄漏檢測(cè)流體填充，接著，CPU 470啟動(dòng)真空泵460, 以抽空殼體450內(nèi)的容器，從而產(chǎn)生適于進(jìn)行泄漏測(cè)試的真空條件， 之后，CPU啟動(dòng)4企漏儀464以使檢漏儀感測(cè)進(jìn)入正被測(cè)試的容器的 氣體的泄漏。在該方式中，圖5所示的系統(tǒng)以高效的、可再i見的方式乂于正在 進(jìn)行泄漏測(cè)試的容器自動(dòng)地施加真空條件并檢測(cè)任何泄漏情況。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的裝置和方法可以應(yīng)用于在4吏用中必須 保持密封性的任何結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)件、密封包裝、容器、流體容納裝置等。參照以下實(shí)例進(jìn)一步解釋本發(fā)明的伊匸點(diǎn)和特4正，其中，不應(yīng)i人在其特定應(yīng)用中的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的i兌明。 例1:通過(guò)以下步驟進(jìn)行SDS3或2.2L VAC罐(美國(guó)康奈提格州丹 伯里市的ATMI, Inc.)的內(nèi)側(cè)(inboard )氦泄漏才僉查。使用圖2中示意性示出的類型的系統(tǒng)。檢漏儀是Alcatel ASM 142氦4企漏4義，該4企漏7f義顯示泄漏率和系統(tǒng)真空。通過(guò)一尋主電源撥 動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)換到"ON"位置來(lái)啟動(dòng)^r漏^f義。4妄著，4企漏儀自動(dòng)開始 啟動(dòng)一全查，繼而進(jìn)4亍自4交準(zhǔn)。
當(dāng)檢漏儀成功地完成啟動(dòng)及校準(zhǔn)步驟時(shí)，聲音信息將會(huì)通知系 統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行測(cè)試，并且檢漏儀顯示器將會(huì)顯示"已準(zhǔn)備好進(jìn) 行測(cè)試"。此時(shí)，按壓循環(huán)按鈕以開始測(cè)試。氦4企漏4義的內(nèi)側(cè)測(cè)試端口通過(guò)不4秀鋼波紋管(bellows )線路連 *接至泄漏測(cè)試腔室的入口 。在打開泄漏測(cè)試閥后，通過(guò)<吏用4交準(zhǔn)后 的泄漏標(biāo)準(zhǔn)件(leak standard)(其被密封在測(cè)試腔室中)而鑒定的 氦泄漏率來(lái)一交準(zhǔn)一企漏4義。在用測(cè)試腔室法蘭密封測(cè)試腔室之后，按壓下Alcatel ASM 142 上的"循環(huán)，，按4丑，以開始進(jìn)行腔室才交準(zhǔn)測(cè)試。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)4亍成功 抽真空后，在檢漏儀顯示器上可觀察到氦的讀數(shù)。在獲得穩(wěn)定的讀 數(shù)后，將腔室校準(zhǔn)泄漏測(cè)試讀數(shù)確定在所規(guī)定的合格校準(zhǔn)的5%的 范圍內(nèi)。在對(duì)腔室進(jìn)行校準(zhǔn)后，按壓下檢漏儀上的循環(huán)按4丑，以將 泄漏腔室排放成大氣壓。接著，松開腔室上的法蘭螺栓，并取下腔 室法蘭。然后，從腔室中去除氦的經(jīng)鑒定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)件，并且關(guān)閉 :泄漏閥。接著，根據(jù)以下測(cè)試步驟進(jìn)行罐的泄漏測(cè)試步驟1:使用300 PSIG的100%極高純度的氦對(duì)待測(cè)試的罐進(jìn) 行加壓。將待測(cè)試的填充有氦的罐方文到泄漏測(cè)試腔室中，并密封入 口開啟法蘭。步驟2:通過(guò)按壓檢漏儀上的"循環(huán)"按鈕而開始進(jìn)行泄漏測(cè) 試循環(huán)。檢漏儀將會(huì)繼續(xù)對(duì)泄漏檢測(cè)腔室進(jìn)行抽真空，直到獲得用 于泄漏觀'J試的足夠的真空。步驟3:在檢漏儀開始進(jìn)行氦的泄漏檢測(cè)之后，等待5分鐘， 用于穩(wěn)定氦信號(hào)。
步驟4:通過(guò)^見看4全漏儀顯示器來(lái)^見察泄漏的大小。大于 1.013><10-8毫巴-升/秒的氦信號(hào)被認(rèn)為是泄漏。緊鄰罐的加簽(lot) 環(huán)(traveler)上的序號(hào)記錄泄漏測(cè)試結(jié)果。如果該罐沒(méi)有通過(guò)泄漏 測(cè)試，其可以重新測(cè)試。在重新測(cè)試的情況下，通過(guò)4姿壓4企漏儀上 的循環(huán)按鈕排放該腔室，接著，像前面一樣，進(jìn)行第二次測(cè)試。如 果在第二次測(cè)試時(shí)罐也沒(méi)有滿足泄漏測(cè)試要求的話，那么該罐被報(bào) 廢，且被從許多可接受的罐中去除。
步驟5: —完成泄漏核查，就通過(guò)按壓下檢漏儀上的"循環(huán)"按 鈕而排放該泄漏測(cè)試腔室?？砂踩厝〕鲈摴薏?duì)另 一罐進(jìn)行測(cè) 試。
例2:
將裝有閥的空罐連接至Alcatel ASM-142氦檢漏儀。該單元具 有當(dāng)氣體被引入該單元時(shí)可與lxl0力cc氦/秒的最低泄漏速率檢測(cè) 限度相關(guān)的氦靈敏度。該單元通過(guò)使供給線路經(jīng)受真空并在樣品中 進(jìn)行抽真空而獲得該樣品。供給線連接至該罐，以使整個(gè)罐經(jīng)受 lxlo"托的真空能力。在經(jīng)歷真空時(shí)，以受控的方式將氦氣引入到 外部閥上的各種潛在泄漏點(diǎn)或螺紋連沖姿處(在該測(cè)試區(qū)i或之上，氦 氣是自由流動(dòng)的)。罐內(nèi)的真空使得通過(guò)任何泄漏位置抽入氦，并 且該單元^^測(cè)并測(cè)量氦的進(jìn)入(entry)濃度。該進(jìn)入濃度可以折合 成泄漏速率。通過(guò)控制暴露于閥的氦，可以為每個(gè)所測(cè)量的閥組件 區(qū)i或分配具體的泄漏速率。
工業(yè)應(yīng)用
雖然文中已經(jīng)參照本發(fā)明的具體方面、特4i和示例'[生實(shí)施例描 述了本發(fā)明，但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的效用不能因此而受到 限制，而應(yīng)延伸到并涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員基于此處所披露的而將會(huì)
得到啟示的各種其他的改變、》務(wù)改和可替換的實(shí)施例。因此，在本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，下文中所要求保護(hù)的發(fā)明應(yīng)被廣泛地認(rèn)為并 解釋為包括所有這種變化、修改以及可替換的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)使用中在其流體接觸區(qū)域處需要流體密封的物件進(jìn)行泄漏測(cè)試以確定通過(guò)所述物件進(jìn)入到所述物件的潛在泄漏擠出區(qū)域的流體泄漏的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括泄漏測(cè)試流體，由所述物件的所述流體接觸區(qū)域密封容納；真空組件，設(shè)置成在所述物件的所述潛在泄漏擠出區(qū)域處建立真空環(huán)境；以及檢漏儀，被設(shè)置成檢測(cè)所述真空環(huán)境中是否存在泄漏測(cè)試流體，以確定穿過(guò)所述物件的流體泄漏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述真空組件包括可抽真 空的室，以及連4妄至所述可4由真空的室的真空泵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，使用中的所述物件包括流 體保持壁，其中，所述物件的所述流體接觸區(qū)域包括所述流體 j呆才寺壁的第一壁表面，而所述物件的所述潛在泄漏^齊出區(qū)i或包括所述流體保持壁的第二壁表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述物件包括流體容納容器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述流體容納容器包括作 為所述流體接觸區(qū)域的至少一部分的接合處、接縫，以及連接 處的至少一個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏檢測(cè)流體在所述 流體容納容器的內(nèi)部。
7. 4艮據(jù)片又利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏才企測(cè)流體在所述 流體容納容器的外部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括中央處理單元，所述 中央處理單元連4妻于所述4企漏4義并"i殳置成llr出所述泄漏測(cè)試 的結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括選 自由氫、氧、氦、氮、氨、砷化三氫、磷化氫、硅烷、三氟化 硼、三氯化硼、乙炔、和氯組成的組中的流體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括選 自由氦和氫組成的《且的流體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括氦。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括氫。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述檢漏儀在所述真空環(huán) 境中具有用于所述泄漏檢測(cè)流體的從1x10—7到lxl0"'標(biāo)準(zhǔn)大 氣壓cc/sec的范圍內(nèi)的泄漏4全測(cè)靈壽文度。
14. 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述沖企漏4義在所述真空環(huán) 境中具有用于所述泄漏沖企測(cè);危體的4氐于1x10—7才示準(zhǔn)大氣壓 cc/sec的泄漏一企測(cè)靈壽文度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，被設(shè)置成用于對(duì)多個(gè)物件同時(shí)進(jìn) ^亍泄漏測(cè)試。
16. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，被設(shè)置成用于對(duì)多個(gè)流體容納容 器同時(shí)進(jìn)行泄漏測(cè)試。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，被設(shè)置成用于對(duì)所述物件的多個(gè) 部分相繼進(jìn)4于泄漏測(cè)試。
18. —種用于對(duì)流體分配所4吏用的容器進(jìn)行泄漏測(cè)試的裝置，所述 裝置包括可抽真空的室，適配為容納填充有泄漏;險(xiǎn)測(cè)流體的 容器；真空系統(tǒng)，i殳置成對(duì)所述可抽真空的室4由真空，以在其 中建立真空；以及一企漏〗義，以流體連通的方式與所述可抽真空 的室連接，且當(dāng)所述可抽真空的室被所述真空系統(tǒng)抽真空時(shí)， 檢測(cè)從所述容器進(jìn)入到所述可抽真空的室的泄漏測(cè)試流體的 泄漏。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，進(jìn)一步包括填充臺(tái)，用于在高 于常壓的壓力下用泄漏測(cè)試流體填充所述容器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述可抽真空的室通過(guò) 其相應(yīng)端部處的法蘭組件;故關(guān)閉，并且所述法蘭組件包括用于 進(jìn)入所述可4由真空的室的內(nèi)部空間的可移除法蘭。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述可抽真空的室和所 述沖企漏儀通過(guò)其間延伸的管道而流體連通地連4妄。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述檢漏儀包括所述真 空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)集成在所述沖企漏4義中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述檢漏儀和真空系統(tǒng) 為4皮itb獨(dú)立的部4牛。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述檢漏4義包括作為集 成組件的所述真空系統(tǒng)，所述集成組件一皮構(gòu)造并^皮:沒(méi)置成(i) 將所述可抽真空的室抽真空至真空壓力級(jí)別；(ii)在所述可 抽真空的室中獲得預(yù)定的真空壓力后，就啟動(dòng)所述4企漏儀的泄 漏才企測(cè)性能。
25. 才艮據(jù)4又利要求18所述的裝置，進(jìn)一步包括中央處理單元，所 述中央處理單元適配為才艮據(jù)周期時(shí)間程序啟動(dòng)所述沖企漏4義，其 中，在通過(guò)所述真空系統(tǒng)抽吸至真空級(jí)別的預(yù)定時(shí)間,殳后，所 述檢漏儀被啟動(dòng)，以<提供與所述泄漏測(cè)試流體存在與否相關(guān)的 輸出。
26. 才艮據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述中央處理單元包4舌 通用可編程計(jì)算才幾、孩i型處理器，或可編程邏輯控制器。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，進(jìn)一步包括所述可抽真空的室 中的用于容納所述泄漏測(cè)試流體的密封容器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括 選自由氫、氧、氦、氮、氨、砷化三氫、磷化氫、硅烷、三氟 化硼、三氯化硼、乙炔，和氯組成的組中的流體。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括氦。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中，所述容器包含從300到 2000 psig范圍內(nèi)的壓力下的泄漏才企測(cè)流體。
31. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述檢漏儀在所建立的 真空下具有l(wèi)xlO:到lxlO-"標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec范圍內(nèi)的泄漏 檢測(cè)靈敏度。
32. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述檢漏儀在所建立的 真空下具有低于lxlO々標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏檢測(cè)靈敏度。
33. 才艮據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其被設(shè)置成同時(shí)進(jìn)行多個(gè)容器 的泄漏4全測(cè)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中，多個(gè)容器設(shè)置在可選擇 性地抽真空的室中，其中，所述可抽真空的室^皮定義為多腔室 陣列。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，進(jìn)一步包括中央處理單元，所 述中央處理單元適配為4艮據(jù)預(yù)定周期控制所述真空系統(tǒng)和所 述檢漏儀。
36. —種用于對(duì)使用中需要流體密封的物件進(jìn)行泄漏測(cè)試的裝置， 所述裝置包括可抽真空的室，其適配為以其中所述物件容納 泄漏測(cè)試流體的布置方式容納所述物4牛；真空系統(tǒng)， 一皮-沒(méi)置成 對(duì)所述可抽真空的室抽真空，以在其內(nèi)產(chǎn)生真空；以及4企漏儀， 以流體連通的方式與所述可抽真空的室連接，并且當(dāng)該可抽真 空的室被所述真空系統(tǒng)抽真空時(shí)，檢測(cè)從所述物件或穿過(guò)所述 物件進(jìn)入到所述可抽真空的室中的泄漏測(cè)試流體的泄漏。
37. —種對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)4于泄漏測(cè)試的方法，所述方法包 括將泄漏測(cè)試流體引入所述容器；將所述泄漏測(cè)試流體密封 在所述容器中；將所述密封的容器暴露于真空；以及測(cè)量來(lái)自 所述容器的所述泄漏測(cè)試流體的泄漏。
38. —種對(duì)使用中在其流體4妾觸區(qū)域處需要流體密封的物件進(jìn)4亍 泄漏測(cè)試以確定通過(guò)所述物件進(jìn)入到所述物件的潛在泄漏沖齊 出區(qū)i或的流體泄漏的方法，所述方法包4舌通過(guò)所述物-f牛的所 述流體接觸區(qū)域密封容納泄漏測(cè)試液體；在所述物件的所述潛 在泄漏寺齊出區(qū)i或處建立真空環(huán)境；以及在所述真空環(huán)境下才全測(cè)所述泄漏4企測(cè)液體是否存在，以確定通過(guò)所述物4牛的流體的泄漏o
39. 根據(jù)4又利要求38所述的方法，其中，所述物件包括流體供應(yīng)谷為。
40. 才艮據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述物件的所述流體4妄 觸區(qū)域包括所述流體供應(yīng)容器的連接處、接縫和/或壁表面。
41.一種用于對(duì)使用中需要流體密封的物件進(jìn)行泄漏測(cè)試的裝置， 所述裝置包括腔室，適配為以其中所述物件限定一真空的布 置方式容納所述物件，并且所述腔室具有引入其內(nèi)的泄漏測(cè)試 流體，從而，泄漏測(cè)試流體存在于圍繞使用中需要真空密封的 所述物件的至少一部分的環(huán)境中；真空系統(tǒng)，i殳置成建立由所 述物件限定的真空；以及4企漏儀，與由所述物件限定的所述真 空流體連通地連接，并且用于4企測(cè)進(jìn)入到由所述物件限定的真空內(nèi)的泄漏測(cè){式;危體的泄漏工
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述物件是容器。
43. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述物件是容器部件。
44. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述物件是閥結(jié)構(gòu)。
45. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括 選自由氫、氧、氦、氮、氨、砷化三氫、磷化氫、硅烷、三氟 化硼、三氯化硼、乙炔、和氯組成的組中的流體。
46. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述檢漏儀具有用于所 述泄漏沖全測(cè)流體的/人1xl0々到1xl(T"標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec范圍 內(nèi)的泄漏;險(xiǎn)測(cè)靈每文度。
47. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述檢漏儀具有用于所 述泄漏;險(xiǎn)測(cè)流體的低于1 x 10々標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏4企測(cè)靈 敏度。
48. 4艮據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，被i殳置成用于對(duì)多個(gè)物件同時(shí) 進(jìn)行泄漏觀'J試。
49. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，被設(shè)置成用于對(duì)多個(gè)流體容納 容器同時(shí)進(jìn)行泄漏測(cè)試。
50. —種對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)4于泄漏測(cè)試的裝置，所述裝置包 括腔室，其適配為(i)容納其內(nèi)具有真空的容器，以及(ii) 具有凈皮引入其內(nèi)的泄漏測(cè)試流體，以<吏泄漏測(cè)試流體存在于圍 繞所述腔室中的所述容器的環(huán)境中；真空系統(tǒng)，i殳置成在所述 容器中建立所述真空；以及;f企漏^f義，i殳置為用于與其內(nèi)具有真 空的所述容器流體連通，并且用于一企測(cè)進(jìn)入所述容器的泄漏測(cè) 試流體的泄漏。
51. —種對(duì)用于流體分配的容器進(jìn)4亍泄漏測(cè)試的方法，所述方法包 括對(duì)所述容器抽真空以在其內(nèi)建立真空；密封所述容器；將 所述密封容器暴露于泄漏測(cè)試流體；以及測(cè)量進(jìn)入所述容器的 所述泄漏測(cè)試流體的泄漏。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述泄漏測(cè)試流體包括 選自由氫、氧、氦、氮、氨、砷化三氫、磷化氬、硅烷、三氟 化硼、三氯化硼、乙炔、和氯組成的組中的流體。
53. 4艮據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述泄漏測(cè)量具有從 lxl0— 到1xl0"1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec范圍內(nèi)的泄漏才全測(cè)每文感度。
54. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述泄漏測(cè)量具有低于lxl0-7才示準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏才企測(cè)壽丈感度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對(duì)使用中在其流體接觸區(qū)域(38)處需要流體密封的物件(20)進(jìn)行泄漏測(cè)試，以確定通過(guò)該物件進(jìn)入到該物件的非流體接觸區(qū)域(40)的流體泄漏的系統(tǒng)(10)。該系統(tǒng)包括泄漏測(cè)試流體，由該物件的流體接觸區(qū)域密封容納；真空組件(46、66)，被設(shè)置成用于在該物件的非流體接觸區(qū)域處建立真空環(huán)境；以及檢漏儀(76)，被設(shè)置成檢測(cè)該真空環(huán)境中是否存在泄漏測(cè)試流體，以確定穿過(guò)該物件的流體泄漏。該系統(tǒng)使得可獲得明顯地低于1×10^-6標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec的泄漏敏感度，例如，在1×10^-7到1×10^-11標(biāo)準(zhǔn)大氣壓cc/sec范圍內(nèi)的敏感度，并且可用于對(duì)用來(lái)裝載危險(xiǎn)氣體的容器(118)的質(zhì)量保證測(cè)試。
文檔編號(hào)G01M3/26GK101151514SQ200680010529
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者斯圖爾特·穆勒, 瑞安·克萊門特, 詹姆斯·V·麥克馬納斯 申請(qǐng)人:高級(jí)技術(shù)材料公司;馬西森三氣公司