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真空箱氦检漏及回收系统基本原理

采用背压法对被检工件进行漏率检测，并对氦气进行回收利用。首先对被检工件放入真空箱内，充入一定压强的氮气，作耐压测试，通过保压判断压降确定是否有大漏；然后对被检工件抽空后充入一定压强的氦气，真空箱与检漏仪的检漏口相接，若被检工件有泄漏，则漏入真空箱的氦气可通过检漏仪测出。与被检工件相连的是充气回收装置，在检漏前后分别实现氦气的充注和回收。

为满足工业现场快节奏检测节拍、充分利用资源、节约设备制造成本。系统采用双工位设计，系统原理简图如图一所示，两个工位共用一套粗抽机组、精抽机组、检漏仪、耐压测试单元、工件抽空单元、氦气充注及回收单元。两个工位可交替执行不同工艺流程，比如一个工位在检漏时，另一个工位可执行抽空、检漏等步序。根据此原理。

双工位氦检漏系统构成

（1）粗抽机组：一般采用旋片泵或者滑阀泵作为粗抽真空使用，获得从一个大气压到千帕级真空，并为后续精抽真空作准备。

（2）精抽机组：一般采用罗茨泵作为精抽真空使用，获得检漏要求的真空，一般为5Pa左右。

（3）检漏仪：是检漏系统中的部件，检漏仪执行检漏工作时，给出工件泄露量大小，并判断工件是否合格，输出控制信号。

（4）耐压测试单元：通过向工件内充注高压气体，一方面测试工件的耐压性能。另一方面通过平衡、保压过程，有传感器感测压力差，并由控制系统经过计算分析判断是否有大漏。

（5）工件抽空单元：为保证氦气有循环过程中氦气的纯度，在向工件充注氦气之前，抽出工件内的空气。

真空箱氦检漏及回收系统设计关键技术

（1）真空箱体设计：首先、要保证箱体在抽真空过程中受力发生非弹性形变，造成箱体开裂。第二、要保证良好的气密性，真空箱一般是焊接成型，根据真空系统要求，焊缝无气孔、接痕， 表面光滑， 焊后焊缝表面磨光， 同箱体板一起抛光。这样处理的箱体内表面光洁， 表面藏气较少。第三、真空箱门开合自如，开合过程中不剐伤箱体密封圈，为提高箱体密封圈的使用寿命，设计时尽量考虑使密封圈在垂直箱体法兰面方向上受力，尽量避免斜向受力。

（2）真空管路设计：真空管路设计首先要考虑管道流导要与真空泵的抽速相匹配，避免大马拉小车现象。

（3）检漏系统设计：首先、系统应具备检测大漏、中漏、微漏功能，系统一但出现大漏应立即中止检漏并给出报警，防止出现大漏后，继续执行氦检工艺， 造成系统累积大量氦气而无法清除，也即是出现“氦”现象。其次、一但出现大漏，应有清氦措施，大程度的清除氦本底。

真空设备设计中的注意事项

1、根据设备的工艺要求，确定真空设备的总的大允许漏率，并依据这一总漏率确定各组成部件的大允许漏率。

2、根据设备的大允许漏率等指标，在设计阶段就初步确定将要采用的检漏方法，并将其作为指导调试 验收的基本原则之一。

3、根据设备或部件的大允许漏率指标，决定设备的密封、连接方式和总体加工精度，以及何种动密封形式能够满足要求。如，法兰采用金属密封或橡胶密封。

4、容器结构强度设计时，考虑如果采用加压法检漏被检件所应具有的耐压能力和结构强度。

5、选择零部件结构材料时，考虑是否使用了可能被工作介质和示漏气体腐蚀而导致损坏的材料。

6、结构设计时，在容器或系统上要留有必要的检漏仪器备用接口，以便在设备组装、调试过程中检漏使用。尤其是大型、复杂的管路系统，通常需要采用分段检漏方法，因此在管路上要设置分段隔离的阀门，并在每一隔离段上预留检漏仪器接口。

7、零件结构设计时，尽量避免采用可能干扰检漏工作的设计方案。例如在真空室內螺钉孔不能采用盲孔形式，因为安装螺钉后螺孔内部剩余空间的气体只能通过螺纹间隙逸出，形成虚漏。从而延长系统抽气时间，干扰检漏正常进行。如图真空检漏中不应出现的结构。

8、与此类似，结构设计中不允许存在连续双面焊缝和多层密封圈结构，因为这会在中间形成“寄生积”内的气体会形成虚漏；而当内、外双侧焊缝或密封圈同时泄漏时，“寄生容积”使示漏气体穿越双层焊缝的响应时间过长，无法正常检漏。

9、焊接结构设计时，尽量减少总装后无法检漏的焊缝