Способ подготовки масс-спектрометрического течеискателя к испытаниям на герметичность Советский патент 1987 года по МПК G01M3/02 

Изобретение от испейте я к испытаниям с помощью масс-спектрометрических анализаторов, npeHNfyiijecTBenHo масс- спектрометрических течеискателей и может найти ггрименрние при испытаниях на герметичность разнородных ;плелий. Цель изобретения - повьппение пороговой чувствиге.хгьности испытаний и повышение произкоцителыюсти путем быстрой откачки в вязкостном режиме заранее накопленной порции газа в основном легколетучих фраки;ий углеводородов из анализатора течеискателя, На фиг. 1 показана запись сигнала выходного прибора течеискателя СТИ-1 1, подготовленного обычным способом; на фиг, 2 - то же, подготовленного описываемым способом.

Способ подготовки масс спектро- метрического течеискателя к испытаниям на герметичность осуществляется следующим образом.

Включают средство откачки течеискателя, откачивают анализатор до рабочего давления, подают напряжение на электроды анапизатора, включают катод, настра тнают ана-тизатор на пик пробного газа, например гелия, и регистрируют фоновый сигнал. Затем изолируют анализатор от средств откачки например, с помощью клапаь а, расположенного перед анализатором, 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. При этом ва счет вязкостного режима откачки накопленной тюрции происходит эффективное удаление из анализатора легколетучих фракций углерода, влияющих н уровень фонового сигнала, откачивают анализатор до достижения установившегося значения фонового сигнала и приступают к испытаниям на герметичност

Пример, В масс-спектрометри- ческом гелиевом течеискателе СТИ-1 1 , применяемом для высокочувствительных испытаний на герметичность, после включения средств откачки, получения в анализаторе дав.леш1я 3,8-10 Па, подачи на выходную диафрагму ионного источника ускоряющего напряжения

и,

340 В, а на супрессорный электрод Uc(/.-p - 110 В, включения катода, настройки на пик гелия и откачки анализатора в течение 15 t-inH, зарегистрирован фоновый сигнал 30 В. При

таком уровне фонового сигнала испытания проводить невозможно. Для снижения фонового сигнала масс-спектро- мет)ическая камера изолирована от средств откачки на 15 мин. Затем быстро (за 10 с) вскрывают камеру и из нее удаляют в вязкостном режиме откачки накопленную пор1шю десорбированных газов. Сигнал выходного прибора течеискателя (фон прибора) резко снижается, и через 3 мин достигает 500 мВ, а спустя 47 мин откачки анализатора установившееся значение фо

6 нового сигнала равно 200 мВ.

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

0 J50 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

,г м Па

3,210- ---, где - минимальный поток пробного газа, регистрируемый течеискателем.

При обычном способе подготовки

0 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 контрапя на герметичность по методике накопления гелия в систе0 ме анализатор-проверяемое изделие,

В этом случае в течеискателе СТИ-1 1 после включения средств откачки, получения в анализаторе давления 1,3-10 Па, подачи на выходную диаф5 рагму ионного источника ускоряющего напряжения UycKOf ЗАО В, а на супрессорный электрод Ucynp 110 В, включения катода и настройки на пик изделия, после трехчасовой откачки аналиQ затора (обычный способ подготовки к испытаниям) при работе по методике накопления зарегистрирована скорость

нарастания фонового сигнала (

dt

5 6,25 - (фиг. 1),- где показана запись сигнала течеискателя СТИ-11, подгоуозленного обычньм способом к испытаниям, при градуировке анализа5

13432

тора по методике накопления. Пороговая чувствительность по методике накопления

т (, 1 Л5 11 1м а.

д t

ндл

где Lq - цена деления выносного прибора течеискателя,

м Па

. .

)„„„- обусловленное

поступлением гелия через течь в изделии минимальное достоверное отклонение от фонового сигнала течеискателя за время накопления ut,,, мВ; время накопления, с.

Цена деления Lq определяется экс- периментально с помощью калиброванной течи и рассчитывается по формуле

Qr

Lq ,

f .P -И &Ji.f ч

(„ ;

где Q - поток гелия, создаваемый калиброванной течью,

. Г

( 1 Т Л t 4t

- скорость нарастания сигна- ла течеискателя соответственно при поступлении в анализатор суммарного потока (от калиброванной течи и фонового) и только фоно- 40 вого потока, мВ/с,

Согласнофиг. ,8-10

- Lfi мВ

(Дс/. )„„ 100 мВ, а длительг- ность накопления 2 ним. Пороговая чувствительность в этом случае не

„ „ , м Па

превышает 2,3-10 и не соотс

ветс.твует паспортной пороговой чувст вительности 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 анализаторе давления 1,3-10 Па, подачи на

8

выходную диафрагму ионного источника ускоряющего напряжения 340 В, а на супрессорный электрод Ucynp 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 накопхшнных газов из анализатора в вязкостном режиме откачки. После откачки анализатора в течение 15 мин определяют скорость нарастания фоносигнала

4 . „ мВ --- 1.Zj

at с

На фиг. 2

0

5 0

5

Q

g

15

0

5

приведена запись сигнала течеискателя лри градуировке анализатора после подготовки его к испытаниям. Как сле- м Па дует из этих записей, ,8- 10,

(Ло дос-т )мич - 10 мВ, .а время накопления 4 мин. Пороговая чувствительность испытаний в этом случае

„ . . .-м м- Па

равна 1,1-10 , т.е. почти в 21 раз выше, чем при подготовке течеискателя с обычным способом.

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

Формула .изобретения

1. Способ подготовки масс-спектро- метрического течеискателя к испытаниям на герметичность,заключающийся в том, что откачивают анализатор до рабочего давления,подают напряжения на его электроды, включают катод, натраивают анализатор на пик пробного газа, и, продолжая откачку, регистрируют уро- чень фонового сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности им- пытаний и повьшения производительности, после регистрации фонового сигнала прекращают откачку анализатора на время накопления, вскрывают и повтор- но откачивают анализатор до достижения установивщегося значения фонового сигнала.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что время накопления выбирают равным 1-15 мин.

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и- чающийс я тем, что вскрытие анализатора для повторной откачки осуществляют в течение 5-10 с.

то

Изобретение относится к испытаниям с помощью масс-спектрометричес- ких анализаторов в основном течеис- кателей 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

Фие г Составитель Е. Масленников

Редактор С. Патрушева Техред М.Дидык

Заказ 4801/42 Тираж 776Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1Г3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Корректор С. Черни