Способ подготовки масс-спектрометрического течеискателя к испытаниям на герметичность

 

Изобретение относится к испытаниям с помощью масс-спектрометрических анализаторов в основном течеискателей и может найти применение при испытаниях на герметичность различных изделий. Целью изобретения является повьшение пороговой чувствительности испытаний, сокращение и повышение эффективности подготовки к ним путем быстрой откачки в вязкостном режиме заранее накопленной порции газа из анализатора течеискател/i. Анализатор течеискателя откачивают до рабочего давления, включают ионньш источник, настраивают анализатор на пик пробного газа (гелия) и регистрируют фоновьй сигнал. Затем изолируют анализатор от средств откачки, выдерживают полностью включенный анализатор без откачки в течение 1-15 мин, накапливая в нем десорбируемые газы, быстро (за 5-10 с) вскрывают анализатор для повторной откачки, удаляя легколетучие углеводороды, влияющие на уровень фонового сигнала. Откачивают анализатор до достижения установившегося значения фонового сигнада и приступают к испытаниям на герметичность. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 2 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) Ai (51) 4 G 01 M 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4076703/25-28 (22) 17.06.86 (46) 07.10.87. Бюл. N 37 (72) Л.А.Афанасьева, А ° Н.Еремин, Л.F,.ËåBèíà и Г.П.Назаров (53) 620.165.29(088.8) (56) Течеискатель гелиевый СТИ- 11.

Паспорт, с. 81-91. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытаниям с помощью масс-спектрометрических анализаторов в основном течеискателей и может найти применение при испытаниях на герметичность различных изделий. Целью изобретения является повышение пороговой чувствительности испытаний, сокращение и повышение эффективности подготовки к ним путем быстрой откачки в вяэкостном режиме заранее накопленной порции газа из анализатора течеискателр. Анализатор течеискателя откачивают до рабочего давления, включают ионный источник, настраивают анализатор на пик пробного газа (гелия) и регистрируют фоновый сигнал. Затем изолируют анализатор от средств откачки, выдерживают полностью включенный анализатор беэ откачки в течение 1 — 15 мин, накапливая в нем десорбируемые газы, быстро (эа

5-10 с) вскрывают анализатор для повторной откачки, удаляя легколетучие углеводороды, влияющие на уровень фонового сигнала. Откачивают анализатор до достижения установившегося значения фонового сигнала и приступают к испытаниям на герметичность.

2 з.п, ф-лы, 2 ил.

1 13412 58

И .3O6pЕ. TOIIHP OTIIOCHTC SI K HCllhl аниям с помощью масс-спектрометр«ческих анализаторов, преимущественно массспектрометричееких течеискателей, и может найти применение прH испытаниях ня герметичность разнородных:I çäå.llèé.

Цель изобретения — повышение порогoBQH чувствя гельности испытаний и повышение произьодительности путем быстрой откачки в вя3костном режим» заранее накопленной порции газа в основном легколетучих фракций углеводородов из анализатора течеискателя. ца фиг 1 пока 3аня з Зпись сигналя 15 выходного прибора течеискателя СТИ-11, подготовленного обычным способом; на фиг. 2 — то же, подг отовленногo описываемым способом.

Способ подготовки масс-спектро- 20 метрического течеискателя к испытани10 лируют апа IHзатор от средств откачки, например, с помощью клапана, расположенного перед анализатором, выдерживают полностью вклю ченный анализатор беэ откачки в речение 1-15 мин, накапливая в нем десорбируемые газы, быстро (за 5-10 с) вскрывают анализатор для повторной откачки. При этом ва счет лязкостногo режима откачки накопленной порции происходит ффек- 40 тивное удаление из анализатооа легколетучпх фракций углерода. 3лияющих на уровень фонового сигнала, откачивают анализатор до достижения установившегося значения фонового сигнала и при- 4ч ступают к испытаниям на герметичность.

Пример, Б масс-спектрометрическом гелиевом течеискателе СТИ- 11, применяемом для высокочувствительных испытаний на герметичность, после

50 включения средств откачки, получения в анализаторе давления 3,8 10 Па, подачи на выходную диафрагму ионного источника ускоряюшего напряжения — 340 В. я ня супрессорный электрод Uc,.р = 110 В, включения катода, настройки ня иик гелия и откачки анализатора - течение 15 мин, зарегистрирован фоновый сигнал 30 В, При ям на герметичность осуществляется следующим образом.

Включают средство откачки течеискателя, откачивают анализатор до рабочего давления, подают напряжение на электроды яна пизятора, включают катод, настраивают анализатор на пик пробного газа, например гелия, и регистрируют фоновый с геí= II. Затем изо- 30 таком уровне фонового сигнала испыTlIÍHß tlPOIIOPHTh НЕВОЗМОЖНО. ДЛЯ СНИжения фонового сигнала масс-спектрометрическая камера изолирована от средств откачки на 15 мин. Затем бьк тро (за 10 с) вскрывают камеру и из нее удаляют н вязкостном режиме откачки накопленную порцию десорбированных газов. Сигиал выходного прибора течеискателя (фон прибора) резко снижается, и через 3 мин достигает

500 мВ, а спустя 47 мин откачки анализатора установившееся значение фонового сигнала равно 200 мВ.

Таким образом, предлагаемый способ подготовки течеискателя СТИ-11 к испытаниям позволяет снизить фоновый сигнал по сравнению с исходным в

150 раз, аа 47 мин и перейти к испытаниям на герметичность на одной из чувствительных шкал течеискателя шкале 0,3 В, что обеспечивает пороговую чувствительность испытаний )„ „ =

l1 м Па — 32 10 — — — где ц, Э У мин — минимальный поток пробного газа, регистрируемый течеискателем.

При обычном способе подготовки этого же течеискателя СТИ-11 к испытаниям даже через 2,5 ч откачки анализатора фоновый сигнал 450 мВ, т.е. не достигает установившегося значения

200 мВ.

Предлагаемый способ подготовки течеискателя к испытаниям особенно эффективен в случае высокочувствительного контроля на герметичность по методике накопления гелия в системе анализатор-проверяемое иэделие.

В этом случае в течеискателе

СТИ-11 после включения средств откачки, получения в анализаторе давления

1,3 ° 10 Па, подачи на выходную диафрагму ионного источника ускоряющего напряжения Uvcl,op = 340 В, а на Супрессорный электрод U,ó ð = 110 В, включения катода и настройки на пик иэделия, после трехчасовой откачки анализатора (обычный способ подготовки к испытаниям) при работе Ilo методике накопления зарегистрирована скорость нарастания фонового сигнала (-- ) м

4t мВ

6,25 -- (фиг. 1),- где показана записb сигнала течеискателя СТИ-11, подготовленного обычным способом к испытаниям, при градуировке анализа1343258!

О с ля эа время накопления

Д t„,„мВ;

4 „ » — время накопл ения, с .

Цена деления Е< определяется экс- 20 периментально с помощью калиброванной течи и рассчитывается по формуле

Q„

Lq д (Ф +Т Л,аФ

Lit dt

30

4 1 + I

64Ф

1. Способ подготовки масс-спектрометрического течеискателя к испытаниям на герметичность,заключающийся в том, что откачивают анализатор до рабочего давления, подают напряжения на его элект4о роды, включают катод, натраивают анализатор на пик пробного газа, и, продолжая откачку, регистрируют урочень фонового сигнала, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повьг

45 шения пороговой чувствительности импытаний и повьппения производительности, после регистрации фонового сигнала прекращают откачку анализатора на время накопления, вскрывают и повтор» но откачивают анализатор до достижения установившегося значения фонового сигнала.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что время накопления

55 выбирают равным 1 — 15 мин.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л нч а ю шийся тем, что вскрытие анализатора для повторной откачки осуществляют в течение 5- 10 с. тора по методике накопления. Порого— вая чувствительность по методике накопления (д (Л.„) è

Ц мип мин д г. нак где Lq — цена деления выносного прибора течеискателя, м Па

<д, „, „„„- обусловленное поступлением гелия через течь в изделии минимальное достоверное отклонение от фонового сигнала течеискатегде Я вЂ” поток гелия, создаваемый калиброванной течью, М3 Па скорость нарастания сигнала течеискателя соответственно при поступлении в анализатор суммарного потока (от калиброванной течи и фонового) и только фонового потока, мВ/с.

Согласно фиг. 1 Lq= 2,8 ° 10 м Па мВ (д 4 Лотт )„„щ = 100 мВ, а длительность накопления 2 мин. Пороговая чувствительность в этом случае не и м Па превышает 2,3 10 и не соотс ветствует паспортной пороговой чувствительности СТИ- 11.

Чтобы обеспечить паспортную пороговую чувствительность испытаний по методике накопления проводят подготовку течеискателя к испытаниям по предлагаемому способу. Для этого в течеискателе СТИ-11 после включения средств откачки, получения в анализаФ торе давления 1, 3 ° 10 IIa, подачи на выходную диафрагму ионного источника ускоряющего напряжения I! yc v o p

340 В, а на супрессорньп электрод

Ucync = 110 В, включения катода и настройки на пик гелия изолирует анализатор от средств откачки на 15 мин.

Затем быстро вскрывают изолирующий клапан (за 10 с) и проводят удаление накопленных газов из анализатора в вязкостном режиме откачки, После откачки анализатора в течение 15 мин определяют скорость нарастания фонопа4 мВ вого сигнала --- = 1,25 --. Ha фиг. 2

4 t с приведена запись сигнала течеискателя при градуировке анализатора после подготовки его к испытаниям. Как сле 4 мзПа дует из этих записей, Lq=2,8 10 (й лос.т ) мин = 10 мВ, .а время накопления 4 мин. Пороговая чувствительность испытаний в этом случае м IIa равна Q „„= 1, 1 10 — --, т. е. почти в 21 раэ вьппе, чем при подготовке течеискателя с обычным способом.

Способ позволяет оперативно подготовить течеискатели к испытаниям и реализовать их высокую пороговую чувствительность.

Формула,и зобр етения

1343258 юа

Мъ в

Ю ю У g г в я

Рос 8

Составитель Е. Масленников

Редактор С. Патрушева Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 480 1/42 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4