目前軍用密封繼電器的漏率檢測(cè)主要依據(jù)是GJB 360A - 96的112實(shí)驗(yàn)程序。在GJB 360A - 96的112實(shí)驗(yàn)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(xì)檢漏和粗檢漏。本文介紹的背壓法檢漏是其中的細(xì)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(lái)在電子元件的密封性能檢驗(yàn)中廣泛應(yīng)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�壓:將被檢繼電器放入充氦的壓力罐中;按照GJB 360A- 96規(guī)定計(jì)算內(nèi)腔體積,選擇適當(dāng)?shù)募訅簤毫�和加壓時(shí)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?dú)饬骰蚩諝饬鞔祪衾^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(jìn)行檢測(cè)(檢測(cè)之前,檢漏儀的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)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(huì)經(jīng)漏孔進(jìn)入檢漏儀,儀器上會(huì)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(shí),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(shí)間、最大停留時(shí)間應(yīng)使被測(cè)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?yàn)槁┛滋�大時(shí),加氦壓時(shí)壓入的氦氣在檢漏前的抽真空階段就已抽光,故檢不到氦。可以用氟油法進(jìn)行粗檢漏,以檢驗(yàn)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(jì)算

　　在背壓法檢漏中,繼電器的真實(shí)漏率稱為等效標(biāo)準(zhǔn)漏率,以L 表示;從檢漏儀上直讀出的漏率稱為測(cè)量漏率,以R 表示。由于加壓的壓力、加壓時(shí)間、繼電器內(nèi)腔體積、侯檢時(shí)間不一樣,同一漏孔的測(cè)量漏率R1也會(huì)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(cè)量漏率, Pa·m3 / s; L 為等效標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間, s; t2為侯檢時(shí)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(shí)漏率,要想得到繼電器的真實(shí)漏率L ,必須按照公式(1)進(jìn)行計(jì)算。我們應(yīng)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(yàn)條件實(shí)際上是一種固定法,在規(guī)定的試驗(yàn)條件(加壓壓力、加壓時(shí)間、最大停留時(shí)間、拒收漏率極限、試驗(yàn)樣品內(nèi)腔容積等)下,用檢漏儀直讀的測(cè)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(cè)中,驗(yàn)收指標(biāo)加嚴(yán)后是可行的。為了避免固定法帶來(lái)誤差增大的危害,在GJB 360A - 96 中還使用了靈活法對(duì)其修正,即在檢漏中,用公式(1)通過R1計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)漏率L, 并以L 來(lái)判定工件是否合格。對(duì)于漏率要求嚴(yán)格的繼電器必須使用靈活法。一般地講, R1比L 要小,有時(shí)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(yàn)條件:加壓壓力4. 14 ×105 Pa、加壓時(shí)間2h、最大停留時(shí)間1h,在這里經(jīng)檢漏儀直讀的測(cè)量漏率R1要比通過公式(1)計(jì)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(cè)量漏率R1作為判定繼電器漏率合格與否的依據(jù),就會(huì)造成誤判,把漏率不合格的產(chǎn)品作為合格品使用,這對(duì)于航天領(lǐng)域的應(yīng)用是非常危險(xiǎn)的。

繼電器漏率檢測(cè)的相關(guān)建議

　　在繼電器的漏率檢測(cè)中,檢漏環(huán)境一般選擇溫度20℃、相對(duì)濕度65%、大氣壓力101 325 Pa的條件下進(jìn)行。

　　檢漏儀的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)必須滿足繼電器的檢漏要求,在此前提下,應(yīng)盡可能選用最小可檢漏率較小的檢漏儀。檢漏儀的標(biāo)準(zhǔn)漏孔要定期檢測(cè),確保在有效期內(nèi),否則會(huì)對(duì)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(shí)間、繼電器內(nèi)腔容積、侯檢時(shí)間都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響,所以必須保證以上參數(shù)的準(zhǔn)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?dú)饬骰蚩諝饬鞔祪衾^電器表面吸附的氦氣,否則也會(huì)對(duì)公式(1)中的R1造成較大影響。

　　背壓法檢漏只能計(jì)算繼電器總的漏率,不能確定單個(gè)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(gè)漏孔的漏率和位置,則我們可以使用噴吹法加以輔助確定。