繼電器的背壓法檢漏

　　背壓法檢漏于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:

　　①加氦壓:將被檢繼電器放入充氦的壓力罐中;按照GJB 360A- 96規定計算內腔體積,選擇適當的加壓壓力和加壓時間,若繼電器有漏,則高壓氦氣被壓入繼電器內腔。

　　②凈化: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:將繼電器放入氦質譜檢漏儀的檢漏盒中進行檢測(檢測之前,檢漏儀的各項技術指標已調到工作狀態) ,若繼電器有漏,壓入內腔的氦氣會經漏孔進入檢漏儀,儀器上會有漏率顯示。背壓法檢漏示意圖如圖1 所示。

      使用氦質譜檢漏儀檢漏時,背壓法檢漏有最小可檢漏率限制,在GJB 360A - 96中明確規定:選擇的加壓壓力、加壓時間、停留時間應使被測樣品的規定允許漏率大于檢漏儀的最小可檢漏率。背壓法檢漏還有可檢漏率限制,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。可以用氟油法進行粗檢漏,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。

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,在規定的試驗條件(加壓壓力、加壓時間、停留時間、拒收漏率極限、試驗樣品內腔容積等)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,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GJB 360A - 96的試驗條件:加壓壓力4. 14 ×105 Pa、加壓時間2h、停留時間1h,在這里經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,就會造成誤判,把漏率不合格的產品作為合格品使用,這對于航天領域的應用是非常危險的。

繼電器漏率檢測的相關建議

　　在繼電器的漏率檢測中,檢漏環境一般選擇溫度20℃、相對濕度65%、大氣壓力101 325 Pa的條件下進行。

　　檢漏儀的相關技術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,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、繼電器內腔容積、侯檢時間都會對檢測結果造成影響,所以必須保證以上參數的準確可靠。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。