继电器的背压法检漏

　　背压法检漏于1956年开始研究使用,后来在电子元件的密封性能检验中广泛应用。背压法检漏主要适用于小型全密封工件,如继电器等。继电器的背压检漏法一般分为三步:

　　①加氦压:将被检继电器放入充氦的压力罐中;按照GJB 360A- 96规定计算内腔体积,选择适当的加压压力和加压时间,若继电器有漏,则高压氦气被压入继电器内腔。

　　②净化:从压力罐中取出继电器,用氮气流或空气流吹净继电器表面吸附的氦气。

　　③检漏:将继电器放入氦质谱检漏仪的检漏盒中进行检测(检测之前,检漏仪的各项技术指标已调到工作状态) ,若继电器有漏,压入内腔的氦气会经漏孔进入检漏仪,仪器上会有漏率显示。背压法检漏示意图如图1 所示。

      使用氦质谱检漏仪检漏时,背压法检漏有最小可检漏率限制,在GJB 360A - 96中明确规定:选择的加压压力、加压时间、停留时间应使被测样品的规定允许漏率大于检漏仪的最小可检漏率。背压法检漏还有可检漏率限制,因为漏孔太大时,加氦压时压入的氦气在检漏前的抽真空阶段就已抽光,故检不到氦。可以用氟油法进行粗检漏,以检验大漏孔的存在,此法不属于本文讨论的范围。

继电器背压法检漏的漏率计算

　　在背压法检漏中,继电器的真实漏率称为等效标准漏率,以L 表示;从检漏仪上直读出的漏率称为测量漏率,以R 表示。由于加压的压力、加压时间、继电器内腔体积、侯检时间不一样,同一漏孔的测量漏率R1也会不一样。R1与L 之间有如下的关系:

R1=2.68LpE/p0 ·[1 - ( e- 2. 68L t1 /Vp0 ) ]·e- 2. 68L t2 /Vp0(1)

　　式中, R1为测量漏率, Pa·m3 / s; L 为等效标准漏率,Pa·m3 / s; pE为加压压力, Pa; p0为大气压力, 101. 33×103 Pa; V 为工件内腔容积,m3 ; t1为加压时间, s; t2为侯检时间, s。

从公式(1)中我们可以看出从检漏仪上直读出的漏率R1不是继电器的真实漏率,要想得到继电器的真实漏率L ,必须按照公式(1)进行计算。我们应以L 的大小作为判定继电器密封性能合格与否的依据。

继电器检漏浅析背压检漏中的固定法与灵活法

　　GJB 360A - 96的试验条件实际上是一种固定法,在规定的试验条件(加压压力、加压时间、停留时间、拒收漏率极限、试验样品内腔容积等)下,用检漏仪直读的测量漏率R1作为判定继电器漏率合格与否的依据,这在漏率要求不高的继电器检测中,验收指标加严后是可行的。为了避免固定法带来误差增大的危害,在GJB 360A - 96 中还使用了灵活法对其修正,即在检漏中,用公式(1)通过R1计算标准漏率L, 并以L 来判定工件是否合格。对于漏率要求严格的继电器必须使用灵活法。一般地讲, R1比L 要小,有时要小很多。例如我所生产的微型密封高可靠极化继电器要求漏气速率小于1 ×10- 9 Pa·m3 / s,根据GJB 360A - 96的试验条件:加压压力4. 14 ×105 Pa、加压时间2h、停留时间1h,在这里经检漏仪直读的测量漏率R1要比通过公式(1)计算得出的L 小很多。如果不使用灵活法,而以检漏仪直读的测量漏率R1作为判定继电器漏率合格与否的依据,就会造成误判,把漏率不合格的产品作为合格品使用,这对于航天领域的应用是非常危险的。

继电器漏率检测的相关建议

　　在继电器的漏率检测中,检漏环境一般选择温度20℃、相对湿度65%、大气压力101 325 Pa的条件下进行。

　　检漏仪的相关技术指标必须满足继电器的检漏要求,在此前提下,应尽可能选用最小可检漏率较小的检漏仪。检漏仪的标准漏孔要定期检测,确保在有效期内,否则会对公式(1)中的R1造成较大影响。

　　在背压法检漏中由于加压的压力、加压时间、继电器内腔容积、侯检时间都会对检测结果造成影响,所以必须保证以上参数的准确可靠。在背压法检漏的净化过程中,要确保继电器表面的清洁,要用氮气流或空气流吹净继电器表面吸附的氦气,否则也会对公式(1)中的R1造成较大影响。

　　背压法检漏只能计算继电器总的漏率,不能确定单个漏孔的漏率和位置,这是背压法检漏的不足。如需要确定单个漏孔的漏率和位置,则我们可以使用喷吹法加以辅助确定。