繼電器的背壓法檢漏方法淺析
目前軍用密封繼電器的漏率檢測主要依據(jù)是GJB 360A - 96的112實驗程序。在GJB 360A - 96的112實驗程序中明確規(guī)定了密封繼電器的檢漏條件及步驟,其中檢漏步驟分為細檢漏和粗檢漏。本文介紹的背壓法檢漏是其中的細檢漏,粗檢漏不屬于本文的討論范圍。
繼電器的背壓法檢漏
背壓法檢漏最早于1956年開始研究使用,后來在電子元件的密封性能檢驗中廣泛應用。背壓法檢漏主要適用于小型全密封工件,如繼電器等。繼電器的背壓檢漏法一般分為三步:
�、偌雍�:將被檢繼電器放入充氦的壓力罐中;按照GJB 360A- 96規(guī)定計算內(nèi)腔體積,選擇適當?shù)募訅簤毫图訅簳r間,若繼電器有漏,則高壓氦氣被壓入繼電器內(nèi)腔。
�、趦艋�:從壓力罐中取出繼電器,用氮氣流或空氣流吹凈繼電器表面吸附的氦氣。
�、蹤z漏:將繼電器放入檢漏儀的檢漏盒中進行檢測(檢測之前,檢漏儀的各項技術(shù)指標已調(diào)到最佳工作狀態(tài)) ,若繼電器有漏,壓入內(nèi)腔的氦氣會經(jīng)漏孔進入檢漏儀,儀器上會有漏率顯示。背壓法檢漏示意圖如圖1 所示。
圖1 背壓法檢漏示意圖
使用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏時,背壓法檢漏有最小可檢漏率限制,在GJB 360A - 96中明確規(guī)定:選擇的加壓壓力、加壓時間、最大停留時間應使被測樣品的規(guī)定允許漏率大于檢漏儀的最小可檢漏率。背壓法檢漏還有最大可檢漏率限制,因為漏孔太大時,加氦壓時壓入的氦氣在檢漏前的抽真空階段就已抽光,故檢不到氦�？梢杂梅头ㄟM行粗檢漏,以檢驗大漏孔的存在,此法不屬于本文討論的范圍。
繼電器背壓法檢漏的漏率計算
在背壓法檢漏中,繼電器的真實漏率稱為等效標準漏率,以L 表示;從檢漏儀上直讀出的漏率稱為測量漏率,以R 表示。由于加壓的壓力、加壓時間、繼電器內(nèi)腔體積、侯檢時間不一樣,同一漏孔的測量漏率R1也會不一樣。R1與L 之間有如下的關(guān)系:
R1=2.68LpE/p0 ·[1 - ( e- 2. 68L t1 /Vp0 ) ]·e- 2. 68L t2 /Vp0(1)
式中, R1為測量漏率, Pa·m3 / s; L 為等效標準漏率,Pa·m3 / s; pE為加壓壓力, Pa; p0為大氣壓力, 101. 33×103 Pa; V 為工件內(nèi)腔容積,m3 ; t1為加壓時間, s; t2為侯檢時間, s。
從公式(1)中我們可以看出從檢漏儀上直讀出的漏率R1不是繼電器的真實漏率,要想得到繼電器的真實漏率L ,必須按照公式(1)進行計算。我們應以L 的大小作為判定繼電器密封性能合格與否的依據(jù)。
繼電器檢漏淺析
背壓檢漏中的固定法與靈活法
GJB 360A - 96的試驗條件實際上是一種固定法,在規(guī)定的試驗條件(加壓壓力、加壓時間、最大停留時間、拒收漏率極限、試驗樣品內(nèi)腔容積等)下,用檢漏儀直讀的測量漏率R1作為判定繼電器漏率合格與否的依據(jù),這在漏率要求不高的繼電器檢測中,驗收指標加嚴后是可行的。為了避免固定法帶來誤差增大的危害,在GJB 360A - 96 中還使用了靈活法對其修正,即在檢漏中,用公式(1)通過R1計算標準漏率L, 并以L 來判定工件是否合格。對于漏率要求嚴格的繼電器必須使用靈活法。一般地講, R1比L 要小,有時要小很多。例如我所生產(chǎn)的微型密封高可靠極化繼電器要求漏氣速率小于1 ×10- 9 Pa·m3 / s,根據(jù)GJB 360A - 96的試驗條件:加壓壓力4. 14 ×105 Pa、加壓時間2h、最大停留時間1h,在這里經(jīng)檢漏儀直讀的測量漏率R1要比通過公式(1)計算得出的L 小很多。如果不使用靈活法,而以檢漏儀直讀的測量漏率R1作為判定繼電器漏率合格與否的依據(jù),就會造成誤判,把漏率不合格的產(chǎn)品作為合格品使用,這對于航天領(lǐng)域的應用是非常危險的。
繼電器漏率檢測的相關(guān)建議
在繼電器的漏率檢測中,檢漏環(huán)境一般選擇溫度20℃、相對濕度65%、大氣壓力101 325 Pa的條件下進行。
檢漏儀的相關(guān)技術(shù)指標必須滿足繼電器的檢漏要求,在此前提下,應盡可能選用最小可檢漏率較小的檢漏儀。檢漏儀的標準漏孔要定期檢測,確保在有效期內(nèi),否則會對公式(1)中的R1造成較大影響。
在背壓法檢漏中由于加壓的壓力、加壓時間、繼電器內(nèi)腔容積、侯檢時間都會對檢測結(jié)果造成影響,所以必須保證以上參數(shù)的準確可靠。在背壓法檢漏的凈化過程中,要確保繼電器表面的清潔,要用氮氣流或空氣流吹凈繼電器表面吸附的氦氣,否則也會對公式(1)中的R1造成較大影響。
背壓法檢漏只能計算繼電器總的漏率,不能確定單個漏孔的漏率和位置,這是背壓法檢漏的不足。如需要確定單個漏孔的漏率和位置,則我們可以使用噴吹法加以輔助確定。
