專利名稱：用于檢測密封性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測密封性的方法，其中將填充以試驗氣體的測試對象插入試驗室中，并且其中從試驗室吸出的試驗氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗氣體傳感器針對試驗氣體進(jìn)行檢查。此外，本發(fā)明涉及一種用于檢測密封性的方法，其中被排空的測試對象被暴露于試驗氣體的外部影響下，并且其中從測試對象吸出的試驗氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗氣體傳感器針對試驗氣體進(jìn)行檢查。
背景技術(shù)：
已知的用于完整的密封性檢測的方法設(shè)計了 用試驗氣體填充的測試對象被置于試驗室中。試驗室借助真空系統(tǒng)來排空，其中在真空系統(tǒng)中集成有試驗氣體傳感器。一種典型的試驗氣體是氦氣，其目前通過使用質(zhì)譜儀來檢測。為了檢測，氦需要高真空條件，其中壓力P必須小于1(Γ4毫巴(mbar)。另一用于完整的密封性檢測的方法設(shè)計了 測試對象被排空并且暴露于試驗氣體的外部影響下。連接到測試對象的真空系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在質(zhì)譜學(xué)上檢測試驗氣體。密封性檢測系統(tǒng)具有通常由應(yīng)用情況所確定的時間常數(shù)。該時間常數(shù)說明了直到達(dá)到穩(wěn)定的信號條件的時間。該時間常數(shù)通過試驗室容積和在試驗室處的試驗氣體抽吸能力來確定τ = V/Sτ :系統(tǒng)時間常數(shù)(63%—時間)V :試驗室的容積S :泵對于試驗氣體的抽吸能力。借助裝置能夠測量的最小的泄漏率取決于系統(tǒng)可以檢測的最小的試驗氣體分壓力。在相應(yīng)的應(yīng)用中占主導(dǎo)地位的試驗氣體分壓力如下給出p=Q/SP :試驗氣體的分壓力Q :來自測試對象的試驗氣體的泄漏率S :泵對于試驗氣體的抽吸能力。在此出現(xiàn)了矛盾不能同時提高試驗氣體分壓力和降低時間常數(shù)。大的試驗氣體抽吸能力雖然降低了信號反應(yīng)時間，然而同樣降低了試驗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系統(tǒng)，其中在試驗室或者在測試對象中引入試驗氣體。在兩個空腔的相應(yīng)另一個中輸送載氣。當(dāng)在測試對象上存在泄漏時，試驗氣體到達(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氣體傳感器，該試驗氣體傳感器在氣氛壓力下工作。通過使用載氣方法，測量在泵之后的被壓縮的氣體混合物的試驗氣體分壓力。由此，可以實現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度，因為在泵之后的被壓縮的氣體的試驗氣體分壓力是高的。壓縮器泵提高了在試驗室或者在測試對象內(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。一種用于檢測密封性的方法，其中將填充有試驗氣體的測試對象插入到試驗室中，并且其中從試驗室吸出的試驗氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗氣體傳感器針對試驗氣體進(jìn)行檢查，其中試驗氣體傳 感器在氣體混合物的氣流中設(shè)置在壓縮器泵之后，載氣在試驗室之后輸送給試驗氣體的氣流。據(jù)此，在包含測試對象的試驗室之后將載氣輸送給試驗氣體流。載氣例如可以輸送給在試驗氣體流中連接到試驗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)明實現(xiàn)了試驗氣體探測的高敏感度，其中載氣流被保持得較小。本發(fā)明的第二變形方案如下。一種用于檢測密封性的裝置，具有泵裝置，該泵裝置從容納測試對象的試驗室或者從測試對象中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗氣體傳感器，其中，試驗氣體傳感器設(shè)置在多級的泵裝置的最后級上或者最后級之前。據(jù)此，試驗氣體傳感器設(shè)置在多級泵裝置的最后級上或者之前。在現(xiàn)有技術(shù)中試驗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)計了，將試驗氣體傳感器在多級泵裝置內(nèi)朝向試驗室移置。由此實現(xiàn)了縮短測量時間的優(yōu)點，因為縮短了試驗氣體從試驗室至測量傳感器的傳輸時間。根據(jù)本發(fā)明的第三變形方案如下。一種用于檢測密封性的方法，其中被排空的測試對象暴露于試驗氣體的外部影響之下,并且其中從測試對象中吸出的試驗氣體和載氣構(gòu)成的氣體混合物借助試驗氣體傳感器針對試驗氣體來進(jìn)行檢查，所述試驗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，使得試驗氣體傳感器分析被壓縮的氣體混合物，其中，在沒有圍繞的試驗室的情況下測試對象暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗氣體槍以產(chǎn)生包含試驗氣體的氣氛。其設(shè)計了，在沒有包圍的試驗室的情況下測試對象暴露于外部氣氛下，并且使用了試驗氣體槍來產(chǎn)生包含試驗氣體的氣氛。一個優(yōu)點是不需要試驗室。此外，在測試對象的受限的面積范圍中產(chǎn)生了包含試驗氣體的氣氛，使得容易對其上已識別出泄漏的位置進(jìn)行標(biāo)識。載氣在測試對象之后輸送給試驗氣體的氣流。本發(fā)明的第四變形方案如下。一種用于檢測密封性的裝置，具有泵裝置，其從容納測試對象的試驗室或者從測試對象中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗氣體傳感器，其中，泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力之上的高壓，并且試驗氣體傳感器連接到所述高壓。據(jù)此，在一種用于檢測密封性的裝置中設(shè)計了，泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力以上的高壓并且試驗氣體傳感器連接到高壓。優(yōu)點是，在氣氛壓力之上進(jìn)行氣體混合物的壓縮，由此也進(jìn)行試驗氣體的更高的壓縮。由此，得到試驗氣體的更高的分壓力，結(jié)果是壓力測量以更高的靈敏度進(jìn)行。本發(fā)明還包括如下方案。一種用于對測試對象進(jìn)行密封性檢測的裝置，具有用于在被排空的測試對象之外產(chǎn)生包含試驗氣體的氣氛的裝置；能夠直接地或者與另一部件串聯(lián)地連接到測試對象的、壓縮器泵，其中試驗氣體傳感器連接到泵的壓縮器出口，其中，在沒有圍繞的試驗室的情況下測試對象暴露于外部的氣氛中，并且設(shè)置有試驗氣體槍以產(chǎn)生包含試驗氣體的氣氛。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氣體分壓力在將氣體壓縮的輸送單元之后被測量。由此，可以實現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度，因為被壓縮的氣體的試驗氣體分壓力高。根據(jù)本發(fā)明的方法的前提是，試驗氣體傳感器可以與氣體混合物的總壓力無關(guān)地檢測試驗氣體的分壓力。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關(guān)地測量分壓力。
壓縮器泵將試驗室或者在測試對象內(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載氣流并且載氣流被選擇得盡可能小時，實現(xiàn)了最優(yōu)的靈敏度。必要時可以借助壓縮機(jī)來將被壓送的氣體進(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)時間(低的時間常數(shù))，同時實現(xiàn)高的系統(tǒng)靈敏度。更高的試驗氣體分壓力可以用于改進(jìn)系統(tǒng)的檢測極限或者用于減小測量時間。在試驗室中的壓力可以被任意程度地降低，而這對于在壓縮器泵之后在試驗氣體傳感器之前的工作壓力沒有影響。由此可能的是，通過降低壓力來減小試驗室中的交換時間，而并不損失靈敏度。最后可能的是，通過降低試驗室中的工作壓力在同時成比例地降低的載氣流的情況下提高檢測系統(tǒng)的靈敏度，而并不劣化交換時間。任何氣體類型都可能作為試驗氣體，對此存在與總壓力無關(guān)的試驗氣體傳感器。例如，氦氣或者氫氣適合作為試驗氣體。考慮所有氣體作為載氣，也包括以恒定的試驗氣體濃度污染的氣體。例如氮氣或者空氣適合作為試驗氣體。


下面參照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實施例。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施形式。
具體實施例方式在圖I中所示的變形方案中，設(shè)計了試驗室10，其真空密封地封閉。測試對象13被引入試驗室10中。測試對象是空心體，其要檢測密封性。為此目的，測試對象13用試驗氣體填充，例如用氦氣填充。假設(shè)的是，測試對象13有泄露處14，試驗氣體從該泄露處逸出到排空的試驗室10中。所逸出的試驗氣流為Q^k。用于輸送出氣體的進(jìn)行抽吸的壓縮器泵15通過抽吸管路19連接到試驗室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氣體部分為C =氦氣分壓力pHe為pHe=c*ptot可以看到，pHe由于高的總壓力而同樣比較高。試驗氣體傳感器17連接到壓縮器泵15的出口。該試驗氣體傳感器是如下的試驗氣體傳感器其在氣氛壓力(IOOOmbar)的情況下工作，例如是申請人的商標(biāo)“Wise Technology”的氦氣傳感器。也可能是福射光譜傳感器，如其例如在本申請人的檢漏設(shè)備HLD5000中所使用的那樣，或者是化學(xué)試驗氣體 傳感器。這種傳感器在DE102004034381A中進(jìn)行了描述。在試驗室10的出口處的抽吸能力S可以通過輔助泵來提高，該輔助泵連接到出口并且與壓縮器泵15并行地工作。由此，可以縮短測量時間或者反應(yīng)時間，而沒有降低靈敏度。圖2示出了第三方法變形方案的一個例子，其中不存在試驗室。測試對象20在此是管道，例如盤管，其檢測密封性。為此目的，在沒有圍繞的試驗室的情況下被排空的測試對象20暴露于試驗氣體的外部影響下。試驗氣體例如氦氣(He)從試驗氣體源21通過柔性的軟管22輸送給試驗氣體槍23，該試驗氣體槍產(chǎn)生噴射錐24，借助該噴射錐噴射測試對象。由此，在測試對象的外側(cè)上產(chǎn)生含有試驗氣體的氣氛。測試對象20的一個端部連接到載氣源25上，該載氣源在此提供N2作為載氣。測試對象的對置的端部連接到抽吸的壓縮器泵26，該壓縮器泵產(chǎn)生IOOOmbar的輸出壓力并且輸送到氣氛中。這里，氦氣傳感器27也連接到泵26的出口，該氦氣傳感器對應(yīng)于第一實施例的氦氣傳感器17。下面的表格給出了常用的真空檢漏方法(其中試驗氣體傳感器以真空工作)和根據(jù)本發(fā)明的載氣方法(其中試驗氣體傳感器連接到壓縮器泵的壓力側(cè))的比較
權(quán)利要求
1.ー種用于檢測密 封性的裝置，具有泵裝置(18)，其從容納測試對象(20)的試驗室(10)或者從測試對象(20)中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗氣體傳感器(27)， 其特征在于，泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力之上的高壓，并且試驗氣體傳感器(27)連接到所述1 壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檢測密封性的裝置。所述裝置具有泵裝置(18)，其從容納測試對象(20)的試驗室(10)或者從測試對象(20)中抽出氣體；以及連接到泵裝置的試驗氣體傳感器(27)，其中泵裝置產(chǎn)生在氣氛壓力之上的高壓，并且試驗氣體傳感器(27)連接到所述高壓。
文檔編號G01M3/22GK102818684SQ20121024980
公開日2012年12月12日 申請日期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 申請人:因菲康有限公司