專利名稱：用于檢測(cè)密封性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)密封性的方法，其中將填充以試驗(yàn)氣體的測(cè)試對(duì)象插入試驗(yàn)室中，并且其中從試驗(yàn)室吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器針對(duì)試驗(yàn)氣體進(jìn)行檢查。此外，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)密封性的方法，其中被排空的測(cè)試對(duì)象被暴露于試驗(yàn)氣體的外部影響下，并且其中從測(cè)試對(duì)象吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器針對(duì)試驗(yàn)氣體進(jìn)行檢查。
背景技術(shù)：
已知的用于完整的密封性檢測(cè)的方法設(shè)計(jì)了 用試驗(yàn)氣體填充的測(cè)試對(duì)象被置于試驗(yàn)室中。試驗(yàn)室借助真空系統(tǒng)來(lái)排空，其中在真空系統(tǒng)中集成有試驗(yàn)氣體傳感器。一種典型的試驗(yàn)氣體是氦氣，其目前通過(guò)使用質(zhì)譜儀來(lái)檢測(cè)。為了檢測(cè)，氦需要高真空條件，其中壓力p必須小于10-4毫巴(mbar)。另一用于完整的密封性檢測(cè)的方法設(shè)計(jì)了 測(cè)試對(duì)象被排空并且暴露于試驗(yàn)氣體的外部影響下。連接到測(cè)試對(duì)象的真空系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在質(zhì)譜學(xué)上檢測(cè)試驗(yàn)氣體。密封性檢測(cè)系統(tǒng)具有通常由應(yīng)用情況所確定的時(shí)間常數(shù)。該時(shí)間常數(shù)說(shuō)明了直到達(dá)到穩(wěn)定的信號(hào)條件的時(shí)間。該時(shí)間常數(shù)通過(guò)試驗(yàn)室容積和在試驗(yàn)室處的試驗(yàn)氣體抽吸能力來(lái)確定T = V/ST :系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)(63%—時(shí)間)V :試驗(yàn)室的容積S :泵對(duì)于試驗(yàn)氣體的抽吸能力。借助裝置能夠測(cè)量的最小的泄漏率取決于系統(tǒng)可以檢測(cè)的最小的試驗(yàn)氣體分壓力。在相應(yīng)的應(yīng)用中占主導(dǎo)地位的試驗(yàn)氣體分壓力如下給出p=Q/Sp :試驗(yàn)氣體的分壓力Q :來(lái)自測(cè)試對(duì)象的試驗(yàn)氣體的泄漏率S :泵對(duì)于試驗(yàn)氣體的抽吸能力。在此出現(xiàn)了矛盾不能同時(shí)提高試驗(yàn)氣體分壓力和降低時(shí)間常數(shù)。大的試驗(yàn)氣體抽吸能力雖然降低了信號(hào)反應(yīng)時(shí)間，然而同樣降低了試驗(yàn)氣體壓力并且由此降低了系統(tǒng)敏感度。在WO 2005/054806A1 (Sensistor)中描述了一種根據(jù)相應(yīng)的權(quán)利要求的前序部分所述的真空檢測(cè)系統(tǒng)，其中在試驗(yàn)室或者在測(cè)試對(duì)象中引入試驗(yàn)氣體。在兩個(gè)空腔的相應(yīng)另一個(gè)中輸送載氣。當(dāng)在測(cè)試對(duì)象上存在泄漏時(shí)，試驗(yàn)氣體到達(dá)載氣流中并且與其一同排到密封的泵中。在泵的出口上連接有試驗(yàn)氣體傳感器，該試驗(yàn)氣體傳感器在氣氛壓力下工作。通過(guò)使用載氣方法，測(cè)量在泵之后的被壓縮的氣體混合物的試驗(yàn)氣體分壓力。由此，可以實(shí)現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度，因?yàn)樵诒弥蟮谋粔嚎s的氣體的試驗(yàn)氣體分壓力是高的。壓縮器泵提高了在試驗(yàn)室或者在測(cè)試對(duì)象內(nèi)部占主導(dǎo)地位的總壓力，在泵出口上提高到IOOOmbar。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于密封性檢測(cè)的方法，其中降低了所需的載氣的量。本發(fā)明的第一變形方案如下。一種用于檢測(cè)密封性的方法，其中將填充有試驗(yàn)氣體的測(cè)試對(duì)象插入到試驗(yàn)室中，并且其中從試驗(yàn)室吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器針對(duì)試驗(yàn)氣體進(jìn)行檢查，其中試驗(yàn)氣體傳感器在氣體混合物的氣流中設(shè)置在壓縮器泵之后，載氣在試驗(yàn)室之后輸送給試驗(yàn)氣體的氣流。據(jù)此，在包含測(cè)試對(duì)象 的試驗(yàn)室之后將載氣輸送給試驗(yàn)氣體流。載氣例如可以輸送給在試驗(yàn)氣體流中連接到試驗(yàn)室的第一泵或者在第一泵和隨后的第二泵之間。借助本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)氣體探測(cè)的高敏感度，其中載氣流被保持得較小。本發(fā)明的第二變形方案如下。一種用于檢測(cè)密封性的裝置，具有泵裝置，該泵裝置從容納測(cè)試對(duì)象的試驗(yàn)室或者從測(cè)試對(duì)象中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗(yàn)氣體傳感器，其中，試驗(yàn)氣體傳感器設(shè)置在多級(jí)的泵裝置的最后級(jí)上或者最后級(jí)之前。據(jù)此，試驗(yàn)氣體傳感器設(shè)置在多級(jí)泵裝置的最后級(jí)上或者之前。在現(xiàn)有技術(shù)中試驗(yàn)氣體傳感器在氣氛壓力下設(shè)置在泵裝置的末端，而本發(fā)明設(shè)計(jì)了，將試驗(yàn)氣體傳感器在多級(jí)泵裝置內(nèi)朝向試驗(yàn)室移置。由此實(shí)現(xiàn)了縮短測(cè)量時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭s短了試驗(yàn)氣體從試驗(yàn)室至測(cè)量傳感器的傳輸時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的第三變形方案如下。一種用于檢測(cè)密封性的方法，其中被排空的測(cè)試對(duì)象暴露于試驗(yàn)氣體的外部影響之下,并且其中從測(cè)試對(duì)象中吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器針對(duì)試驗(yàn)氣體來(lái)進(jìn)行檢查，所述試驗(yàn)氣體傳感器在氣體混合物的氣流中設(shè)置在壓縮器泵之后，使得試驗(yàn)氣體傳感器分析被壓縮的氣體混合物，其中，在沒(méi)有圍繞的試驗(yàn)室的情況下測(cè)試對(duì)象暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗(yàn)氣體槍以產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛。其設(shè)計(jì)了，在沒(méi)有包圍的試驗(yàn)室的情況下測(cè)試對(duì)象暴露于外部氣氛下，并且使用了試驗(yàn)氣體槍來(lái)產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要試驗(yàn)室。此外，在測(cè)試對(duì)象的受限的面積范圍中產(chǎn)生了包含試驗(yàn)氣體的氣氛，使得容易對(duì)其上已識(shí)別出泄漏的位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)。載氣在測(cè)試對(duì)象之后輸送給試驗(yàn)氣體的氣流。本發(fā)明的第四變形方案如下。一種用于檢測(cè)密封性的裝置，具有泵裝置，其從容納測(cè)試對(duì)象的試驗(yàn)室或者從測(cè)試對(duì)象中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗(yàn)氣體傳感器，其中，泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力之上的高壓，并且試驗(yàn)氣體傳感器連接到所述高壓。據(jù)此，在一種用于檢測(cè)密封性的裝置中設(shè)計(jì)了，泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力以上的高壓并且試驗(yàn)氣體傳感器連接到高壓。優(yōu)點(diǎn)是，在氣氛壓力之上進(jìn)行氣體混合物的壓縮，由此也進(jìn)行試驗(yàn)氣體的更高的壓縮。由此，得到試驗(yàn)氣體的更高的分壓力，結(jié)果是壓力測(cè)量以更高的靈敏度進(jìn)行。本發(fā)明還包括如下方案。一種用于對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行密封性檢測(cè)的裝置，具有用于在被排空的測(cè)試對(duì)象之外產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛的裝置；能夠直接地或者與另一部件串聯(lián)地連接到測(cè)試對(duì)象的、壓縮器泵，其中試驗(yàn)氣體傳感器連接到泵的壓縮器出口，其中，在沒(méi)有圍繞的試驗(yàn)室的情況下測(cè)試對(duì)象暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗(yàn)氣體槍以產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛。在本發(fā)明中，大體上應(yīng)用了載氣方法，其中被壓縮的氣體混合物的試驗(yàn)氣體分壓力在將氣體壓縮的輸送單元之后被測(cè)量。由此，可以實(shí)現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度，因?yàn)楸粔嚎s的氣體的試驗(yàn)氣體分壓力高。根據(jù)本發(fā)明的方法的前提是，試驗(yàn)氣體傳感器可以與氣體混合物的總壓力無(wú)關(guān)地檢測(cè)試驗(yàn)氣體的分壓力。這種選擇性的分壓力傳感器是已知的，例如作為石英窗傳感器，該分壓力傳感器與總壓力無(wú)關(guān)地測(cè)量分壓力。
壓縮器泵將試驗(yàn)室或者在測(cè)試對(duì)象內(nèi)部占主導(dǎo)地位的總壓力在泵出口提高到l，000mbar。在泵之前的壓力和泵之后的壓力之間的關(guān)系是壓縮比。在壓縮步驟中，保持了輸送媒質(zhì)中的濃度。于是，隨著壓縮，在所輸送的氣體混合物中的試驗(yàn)氣體分壓力以壓縮比提聞。當(dāng)輸送給傳感器的氣流并未超過(guò)載氣流并且載氣流被選擇得盡可能小時(shí)，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的靈敏度。必要時(shí)可以借助壓縮機(jī)來(lái)將被壓送的氣體進(jìn)一步壓縮，使得總壓力在IOOOmbar以上。由此也進(jìn)一步提高了試驗(yàn)氣體分壓力。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速的系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間(低的時(shí)間常數(shù))，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度。更高的試驗(yàn)氣體分壓力可以用于改進(jìn)系統(tǒng)的檢測(cè)極限或者用于減小測(cè)量時(shí)間。在試驗(yàn)室中的壓力可以被任意程度地降低，而這對(duì)于在壓縮器泵之后在試驗(yàn)氣體傳感器之前的工作壓力沒(méi)有影響。由此可能的是，通過(guò)降低壓力來(lái)減小試驗(yàn)室中的交換時(shí)間，而并不損失靈敏度。最后可能的是，通過(guò)降低試驗(yàn)室中的工作壓力在同時(shí)成比例地降低的載氣流的情況下提高檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，而并不劣化交換時(shí)間。任何氣體類型都可能作為試驗(yàn)氣體，對(duì)此存在與總壓力無(wú)關(guān)的試驗(yàn)氣體傳感器。例如，氦氣或者氫氣適合作為試驗(yàn)氣體?？紤]所有氣體作為載氣，也包括以恒定的試驗(yàn)氣體濃度污染的氣體。例如氮?dú)饣蛘呖諝膺m合作為試驗(yàn)氣體。


下面參照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的第一變形方案的方法的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第三和第四變形方案的方法的示意圖；圖3示出了改變的根據(jù)本發(fā)明的第一、第三和第四變形方案的方法的示意圖，以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二和第三變形方案的實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式在圖I中所示的變形方案中，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)室10，其真空密封地封閉。測(cè)試對(duì)象13被引入試驗(yàn)室10中。測(cè)試對(duì)象是空心體，其要檢測(cè)密封性。為此目的，測(cè)試對(duì)象13用試驗(yàn)氣體填充，例如用氦氣填充。假設(shè)的是，測(cè)試對(duì)象13有泄露處14，試驗(yàn)氣體從該泄露處逸出到排空的試驗(yàn)室10中。所逸出的試驗(yàn)氣流為Q^k。用于輸送出氣體的進(jìn)行抽吸的壓縮器泵15通過(guò)抽吸管路19連接到試驗(yàn)室10。壓縮器泵是壓縮機(jī)，其氣體出口 16引導(dǎo)至氣氛中并且提供總壓力ptot=1000mbar。載氣入口 11連接到抽吸管路19，該載氣入口與流量傳感器12串聯(lián)。在載氣入口 11上的承載流用QTraegOT表示。在抽吸管路19中，試驗(yàn)氣體與載氣混合，使得形成氣體混合物。在氣體混合物中的試驗(yàn)氣體部分為
權(quán)利要求
1.ー種用于檢測(cè)密封性的方法，其中被排空的測(cè)試對(duì)象(20)暴露于試驗(yàn)氣體的外部影響之下，并且其中從測(cè)試對(duì)象中吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器(27)針對(duì)試驗(yàn)氣體來(lái)進(jìn)行檢查，所述試驗(yàn)氣體傳感器(27)在氣體混合物的氣流中設(shè)置在壓縮器泵(26)之后，使得試驗(yàn)氣體傳感器分析被壓縮的氣體混合物， 其特征在于，在沒(méi)有圍繞的試驗(yàn)室的情況下測(cè)試對(duì)象(10)暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗(yàn)氣體槍(23)以產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，載氣在測(cè)試對(duì)象(20)之后輸送給試驗(yàn)氣體的氣流。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于檢測(cè)密封性的方法，其中被排空的測(cè)試對(duì)象(20)暴露于試驗(yàn)氣體的外部影響之下，并且其中從測(cè)試對(duì)象中吸出的試驗(yàn)氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗(yàn)氣體傳感器(27)針對(duì)試驗(yàn)氣體來(lái)進(jìn)行檢查，所述試驗(yàn)氣體傳感器(27)在氣體混合物的氣流中設(shè)置在壓縮器泵(26)之后，使得試驗(yàn)氣體傳感器分析被壓縮的氣體混合物，其中在沒(méi)有圍繞的試驗(yàn)室的情況下測(cè)試對(duì)象(10)暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗(yàn)氣體槍(23)以產(chǎn)生包含試驗(yàn)氣體的氣氛。
文檔編號(hào)G01M3/22GK102798505SQ20121025010
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月1日
發(fā)明者丹尼爾·韋齊希 申請(qǐng)人:因菲康有限公司