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采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng)的制作方法

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采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),包括用于容納待檢航天器的檢漏容器、低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵及配套管路閥門(mén),檢漏容器通過(guò)閥門(mén)連接有低溫泵,還分別設(shè)置有渦輪分子泵組和復(fù)合分子泵組,渦輪分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的渦輪分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的復(fù)合分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組和渦輪分子泵組再分別串聯(lián)有作為前級(jí)泵的干泵,其中,復(fù)合分子泵組與其串聯(lián)的干泵之間設(shè)置有氦質(zhì)譜檢漏儀。本系統(tǒng)的檢漏系統(tǒng),通過(guò)低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵的相互配合,使得航天器泄漏出的氦氣的絕大部分被氦質(zhì)譜檢漏儀檢測(cè),因此有效提高了檢漏靈敏度。
【專利說(shuō)明】采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于真空檢漏【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種用于航天器總漏率測(cè)試的真空質(zhì)譜 漏率測(cè)試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 泄漏故障嚴(yán)重威脅航天器的正常運(yùn)行,推進(jìn)系統(tǒng)的微小泄漏將會(huì)影響航天器的在 軌壽命,推進(jìn)系統(tǒng)的嚴(yán)重泄漏可能會(huì)導(dǎo)致爆炸等嚴(yán)重事故,載人航天器的泄漏會(huì)給航天員 的生命安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此,航天器在研制過(guò)程中要進(jìn)行嚴(yán)格的漏率測(cè)試。
[0003] 航天器的漏率測(cè)試通常分為單點(diǎn)漏率測(cè)試和總漏率測(cè)試。單點(diǎn)漏率測(cè)試是對(duì)有密 封性能要求的系統(tǒng)的所有焊縫、螺接點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)檢漏,要求所有被檢測(cè)點(diǎn)漏率均滿足技術(shù) 指標(biāo)。為了確保系統(tǒng)的整體密封性能滿足要求,待檢測(cè)密封系統(tǒng)完成單點(diǎn)檢漏后,要進(jìn)行總 漏率測(cè)試,只有單點(diǎn)檢漏和總漏率測(cè)試均滿足指標(biāo)要求后,航天器才能交付發(fā)射。航天器單 點(diǎn)檢漏通常采用氦質(zhì)譜吸槍檢漏方法,總漏率測(cè)試可以采用非真空累積檢漏方法,也可以 采用真空檢漏方法。本發(fā)明涉及的漏率測(cè)試系統(tǒng),是采用真空檢漏方法進(jìn)行總漏率測(cè)試的 一種檢漏系統(tǒng)。
[0004] 傳統(tǒng)的真空檢漏系統(tǒng),將被測(cè)產(chǎn)品充入規(guī)定壓力的氦氣,放入真空容器,采用分子 泵對(duì)真空容器抽空,將氦質(zhì)譜檢漏儀聯(lián)接在分子泵前級(jí)即可測(cè)量被測(cè)產(chǎn)品的漏率。但航天 器體積一般較大,因此檢漏容器容積較大,若采用分子泵抽氣,則必須使用大量分子泵,成 本巨大。本發(fā)明利用了低溫泵對(duì)氦氣抽速很小的特點(diǎn),通過(guò)溫泵的二級(jí)冷板上不粘貼活性 碳的低溫泵,既利用低溫泵對(duì)空氣抽速大的特點(diǎn),又利用了低溫泵對(duì)氦氣抽速小的特點(diǎn),低 成本地實(shí)現(xiàn)了較高的檢漏靈敏度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種用于航天器總漏率測(cè)試的真空質(zhì)譜檢漏系統(tǒng),該系統(tǒng)采 用低溫泵和分子泵共同抽氣,使被檢航天器所泄漏出的氦氣大部分被復(fù)合分子泵抽除,通 過(guò)將氦質(zhì)譜檢漏儀連接在復(fù)合分子泵前級(jí),可以有效提高檢漏靈敏度。
[0006] 本發(fā)明所提供的具體方案如下:
[0007] -種采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),包括用于容納待檢航 天器的檢漏容器、低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵及配套管路閥門(mén),檢漏容器通過(guò)閥 門(mén)連接有低溫泵,還分別設(shè)置有渦輪分子泵組和復(fù)合分子泵組,渦輪分子泵組由并聯(lián)設(shè)置 的多個(gè)相互串聯(lián)的渦輪分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的復(fù) 合分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組和渦輪分子泵組再分別串聯(lián)有作為前級(jí)泵的干泵,其 中,復(fù)合分子泵組與其串聯(lián)的干泵之間設(shè)置有氦質(zhì)譜檢漏儀。
[0008] 其中,低溫泵的二級(jí)冷板上不粘貼活性碳,以快速抽離空氣而不抽離氦氣。
[0009] 其中,檢漏容器上設(shè)置有方便航天器進(jìn)出的大門(mén),并設(shè)置若干法蘭孔與抽真空系 統(tǒng)的各個(gè)接口聯(lián)接。
[0010] 其中,檢漏容器為承受一個(gè)大氣壓外壓的檢漏容器。
[0011] 其中,檢漏容器采用壁板加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),壁板材料為不銹鋼,內(nèi)部拋光處理,加強(qiáng)筋 材料為碳鋼。
[0012] 本系統(tǒng)的檢漏系統(tǒng),通過(guò)低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵的相互配合,使得 航天器泄漏出的氦氣的絕大部分被氦質(zhì)譜檢漏儀檢測(cè),因此有效提高了檢漏靈敏度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1本發(fā)明的采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下介紹的是作為本發(fā)明所述內(nèi)容的【具體實(shí)施方式】,下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本 發(fā)明的所述內(nèi)容作進(jìn)一步的闡明。當(dāng)然,描述下列【具體實(shí)施方式】只為示例本發(fā)明的不同方 面的內(nèi)容,而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明范圍。
[0015] 如圖1所示,本發(fā)明的采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),包 括用于容納待檢航天器的檢漏容器、低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵及配套管路閥 門(mén),檢漏容器上設(shè)置有方便航天器進(jìn)出的大門(mén)并設(shè)置若干法蘭孔與抽真空系統(tǒng)的各個(gè)接口 聯(lián)接。通過(guò)閥門(mén)連接有低溫泵,低溫泵的二級(jí)冷板上不粘貼活性碳,以快速抽離空氣而不 抽離氦氣。檢漏容器為承受一個(gè)大氣壓外壓的檢漏容器,檢漏容器上還分別設(shè)置有渦輪分 子泵組和復(fù)合分子泵組,渦輪分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的渦輪分子泵和閥門(mén)組 成,復(fù)合分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的復(fù)合分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組和 渦輪分子泵組再分別串聯(lián)有作為前級(jí)泵的干泵,其中,復(fù)合分子泵組與其串聯(lián)的干泵之間 設(shè)置有氦質(zhì)譜檢漏儀。
[0016] 航天器通常體積較大,為了采用真空質(zhì)譜檢漏方法進(jìn)行航天器總漏率測(cè)試,通常 要建設(shè)大型真空檢漏系統(tǒng),一方面,真空容器較大,以便容納整改航天器,另一方面,真空泵 的抽速要足夠大,以便滿足質(zhì)譜檢漏對(duì)真空度的要求。
[0017] 在一【具體實(shí)施方式】中,本系統(tǒng)的檢漏容器米用方箱型容器,其內(nèi)部有效尺寸為 4. 5mX 4. 5mX 6. 5m,方箱型容器的一個(gè)側(cè)面為可平行于法蘭平面移動(dòng)的大門(mén),供航天器進(jìn) 出容器。容器采用壁板加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),壁板材料為不銹鋼,內(nèi)部拋光處理,加強(qiáng)筋材料為碳鋼。 容器上開(kāi)有1個(gè)01250mm法蘭孔與低溫泵聯(lián)接,開(kāi)有8個(gè)0320mm法蘭孔與8個(gè)分子 泵聯(lián)接,并開(kāi)有若干工藝孔。
[0018] 本系統(tǒng)采用泵采用一臺(tái)01250mm低溫泵,低溫泵采用特殊工藝制造,二級(jí)冷板 上無(wú)活性碳,其對(duì)氮?dú)獬樗贋?70001/s,對(duì)氦氣幾乎沒(méi)有抽速。本系統(tǒng)采用8臺(tái)0320mm 分子泵,其中4臺(tái)為渦輪分子泵,另外4臺(tái)為復(fù)合分子泵。每臺(tái)渦輪分子泵對(duì)氮?dú)獬樗贋?26001/s,對(duì)氦氣抽速為18001/s,每臺(tái)復(fù)合分子泵對(duì)氮?dú)獬樗贋?2001/s,對(duì)氦氣抽速為 30001/s。
[0019] 采用本系統(tǒng)對(duì)航天器進(jìn)行漏率測(cè)試時(shí),低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵對(duì)容器同 時(shí)進(jìn)行抽氣。低溫泵對(duì)氮?dú)獾某樗俸艽螅渥饔弥饕菍z漏容器抽至需要的真空度,并在 檢漏過(guò)程中一直維持檢漏工作真空度。與此同時(shí)被檢航天器泄漏出來(lái)的氦氣幾乎被8臺(tái)分 子泵抽除,而其中大部分被4臺(tái)復(fù)合分子泵抽除。氦質(zhì)譜檢漏儀聯(lián)接的復(fù)合分子泵的前級(jí), 航天器泄漏出來(lái)的氦氣,經(jīng)過(guò)復(fù)合分子泵壓縮后,排出到分子泵前級(jí),并被氦質(zhì)譜檢漏儀檢 測(cè)。
[0020] 盡管上文對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明,但是應(yīng)該指明的是, 我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改,其所產(chǎn)生的功能作 用仍未超出說(shuō)明書(shū)及附圖所涵蓋的精神時(shí),均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種采用分子泵和低溫泵并行抽氣的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),包括用于容納待檢航天 器的檢漏容器、低溫泵、渦輪分子泵、復(fù)合分子泵、干泵及配套管路閥門(mén),檢漏容器通過(guò)閥門(mén) 連接有低溫泵,還分別設(shè)置有渦輪分子泵組和復(fù)合分子泵組,渦輪分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的 多個(gè)相互串聯(lián)的渦輪分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組由并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)相互串聯(lián)的復(fù)合 分子泵和閥門(mén)組成,復(fù)合分子泵組和渦輪分子泵組再分別串聯(lián)有作為前級(jí)泵的干泵,其中, 復(fù)合分子泵組與其串聯(lián)的干泵之間設(shè)置有氦質(zhì)譜檢漏儀。
2. 如權(quán)利要求1所述的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),其中,低溫泵的二級(jí)冷板上不粘貼活性 碳,以快速抽離空氣而不抽離氦氣。
3. 如權(quán)利要求1所述的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),其中,檢漏容器上設(shè)置有方便航天器進(jìn) 出的大門(mén),并設(shè)置若干法蘭孔與抽真空系統(tǒng)的各個(gè)接口聯(lián)接。
4. 如權(quán)利要求1所述的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),其中,檢漏容器為承受一個(gè)大氣壓外壓 的檢漏容器。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的航天器漏率測(cè)試系統(tǒng),其中,檢漏容器采用壁板加強(qiáng) 筋結(jié)構(gòu),壁板材料為不銹鋼,內(nèi)部拋光處理,加強(qiáng)筋材料為碳鋼。
【文檔編號(hào)】G01M3/20GK104406748SQ201410720736
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】邵容平, 孟冬輝, 孫立臣, 閆榮鑫, 趙月帥, 王健, 喻新發(fā), 張海峰, 李曉陽(yáng), 齊飛飛 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
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