检漏容器的密封性能对航天器总漏率测试的影响研究
采用非真空氦质谱累积法进行航天器密封系统的总漏率测试时,需要检漏容器对密封系统泄漏出的氦气进行收集。本文通过理论分析,并用正压氦漏孔模拟航天器密封系统的泄漏进行试验验证,得出了检漏容器的密封性能对航天器密封系统总漏率测试的影响,为检漏容器的泄漏给出了建议指标。
应用非真空箱氦质谱加权平均值法对其开展航天科技器封闭体系总漏率测评英文时,需用检漏储槽在豪迈场景下对漏洞出的氦气对其开展获取,便进行需要时候内氦气在检漏储槽内的酸度发生改变的体系总漏率,所以说检漏储槽的封闭性能方面是总漏率测评英文的决定性危害环境因素中的一个。 最理想化的情況是检漏干净的器皿几乎不漏,封闭控制系统外泄出的氦气被所有 自身和加测,可更大局限性地绝对测试软件的强度度。但几乎不漏的封闭干净的器皿都不普遍存在的,时过高的漏率完成依据会有很大的多检漏干净的器皿的研制和保护利润。现有国內航空器实现非蒸空氦质谱计算时间法检漏时,常见条件封闭干净的器皿外泄完成依据为封闭干净的器皿内打气2 kPa,24 h 后压降值越来越于200 Pa。 本研究解析应用压缩空气漏孔和小封密隔绝储罐虚拟仿真航空航天部器封密隔绝平台在检漏储罐中的漏粪,可以通过理论体系解析和现场实验证实,有检漏储罐的封密隔绝耐热性对航空航天部器总漏率软件测试的的影响,提出了检漏储罐的漏率技术指标和提案。1、理论分析
1.1、心理压力关心浅析 在航空航天器良好的密封性软件系统做好总漏率公测的默认始终,检漏储罐内压力值差P1 =场地包气氛围压力值差P0。在公测定期内,因氛围温湿度变换、检漏储罐透漏等的影响力,P1 与P0 的关心能能划分成一下这么几种: a)P1 老是不高与P0,即P1≤P0; b)P1 一种不远低于P0,即P1≥P0; c)P1 与P0 社会关系不肯定,即P1≤P0 与P1≥P0 变换会出现。 接下来对於上面3 种后果,对检漏不锈钢容器漏泄带来的总漏率测试软件后果开展浅析。 1.2、漏泄反应研究分析 1.2.1、P1 不超过P0 的状态下 下垫面中的氦氧化还原电位约为5 ppm,记为γ0,航天部器遗漏导致的检漏器皿内氦氧化还原电位的增长率记为γ1,应该不以上0.5 ppm,从导致的检漏器皿内有压力的增长率与P0 差距可依赖不算。 有效市场理论航天部器封口设备总漏率测验的过程中,检漏金属罐内工作压一致不远远超出偏远地区空气层压,即P1≤P0,则检漏金属罐外的场景空气层可实现检漏金属罐上具备的漏孔进去检漏金属罐企业里面的,使检漏金属罐企业里面的工作压增强。有效市场理论气态由检漏金属罐外至金属罐内的向外扩散转移为等比向外扩散转移,则检漏金属罐企业里面的工作压提升ΔP 后的氦酸度γΔP 的估价见计数公式(1)。
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2、试验系统及方案
2.1、检测设备为研究检漏容器的泄漏对航天器密封系统总漏率测试的影响,特设计一套试验系统,主要由小型密封容器、标准漏孔、压力计、氦质谱检漏仪和测试计算机等组成。小型密封容器可收集有源漏孔泄漏出的氦气,用于模拟航天器检漏容器;有源漏孔自带气室,可向小型密封容器内持续漏出氦气,用于模拟航天器密封系统在检漏容器内的泄漏;无源漏孔安装在小型密封容器上使小型密封容器获得不同的漏率,用于模拟检漏容器的不同泄漏状态。试验系统原理图见图1,主要仪器设备性能参数见表1。


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3、试验
3.1、密封玻璃容器无漏泄时k0 测试图片 检测装置程序不接无源漏孔,即大型封密罐体相似无信息泄露,利用检测装置兑换的有源漏孔的氦溶液溶液氨水质量浓度-時间曲线美及标称漏率斜率k0 见图2。图内氦溶液溶液氨水质量浓度是检测装置程序中氦质谱检漏仪测是的漏率值,是氦溶液溶液氨水质量浓度数值的隐性投诉,与其实氦溶液溶液氨水质量浓度留存不变的公倍数的联系。由图2 可得,当小型密封容器无泄漏时,有源漏孔的标称漏率斜率k0=2.436×10-14。此斜率为基准斜率,当小型密封容器接入不同的无源漏孔后,因泄漏的影响,必然会使测得的斜率值偏离基准斜率。



由表1 可知,小型密封容器接入无源漏孔1,则容器充气2 kPa、保压24 h 后的压降值为370 Pa,为目前检漏容器允许漏率的1.8 倍;小型密封容器接入无源漏孔2,则容器充气2 kPa、保压24 h 后的压降值为600 Pa,为目前检漏容器允许漏率的3倍。由上图可得,有源漏孔的漏率斜率k01=2.418×10-14,k02=2.404×10-14, 根据公式7 可得到η01=0.7%,η02=1.3%,即此2 种泄漏情况下,有源漏孔的漏率斜率与标称漏率斜率k0 的相对误差均不大于5%,说明检漏容器的泄漏量为目前允许漏率的3 倍时,由检漏容器的泄漏引起的总漏率测试的相对误差不大于5%。
3.2.2、封好干净的器皿接准4×40 通孔 为查验检漏不锈钢容器类在大透漏量下对总漏率測試影晌不太大过5%的理论依据,在小规模密封胶不锈钢容器类上接通准4×40 的通孔,经过经过多次实验发现才能得到的有源漏孔的氦渗透压- 周期拟合曲线及漏率斜率k03 见图5。
小型密封容器接入准4×40 的通孔后,无法在容器内部建立高于环境大气的压力,即容器的泄漏远大于充气2 kPa、保压24 h 压降为2 kPa的情况。由图5 可知,有源漏孔的漏率斜率k03=2.328×10-14,根据公式7 可得到η03=4.4%,即此状况下有源漏孔的漏率斜率与标称漏率斜率k0 的相对误差不大于5%,由此说明检漏容器的泄漏量至少为目前允许漏率的10 倍时,由检漏容器的泄漏引起的总漏率测试的相对误差不大于5%。
3.3、人体极限情况下下各种测试 分为将无源漏孔3、无源漏孔2 是接入大型密封带贮罐,向贮罐内预内充2 kPa 的N2后,利用试验检测获取的有源漏孔的氦酸度- 精力等值线及漏率斜率k11、k12,分为见图6 和图7。

由表1 可知,小型密封容器接入无源漏孔3,则容器充气2 kPa、保压24 h 后的压降值为230 Pa,为目前检漏容器允许漏率的1.1 倍;小型密封容器接入无源漏孔2,则容器充气2 kPa、保压24 h 后的压降值为600 Pa,为目前检漏容器允许漏率的3倍。由上图可得,有源漏孔的漏率斜率k11=2.391×10-14,k02=2.369×10-14, 根据公式7 可得到η11=1.8%,η12=2.7%,即此2 种极限情况下,有源漏孔的漏率斜率与标称漏率斜率k0 的相对误差均不大于5%,说明在测试的起始时刻检漏容器内部压力高于环境大气压2 kPa 且检漏容器的泄漏量为目前允许漏率的3 倍时,由检漏容器的泄漏引起的总漏率测试的相对误差不大于5%。此状态为假设的极限状况,在航天器总漏率测试中不可能存在,其测试的相对误差大于相同试验系统下正常条件下测试的相对误差。











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