航天產品常用泄漏檢測方法

2013-04-18 王凡 蘭州空間技術物理研究所

  介紹了航天產品研制過程中的常用泄漏檢測方法。按照檢漏的原理,將航天產品泄漏檢測方法歸納為氦質譜檢漏法壓力變化檢漏法原工質檢漏法三大類,每一大類根據測量系統結構的不同又分為若干小類。詳細介紹了每種泄漏檢測方法的測量原理,以及在航天產品中的應用。未來航天產品泄漏檢測技術的發展趨勢,是不同密封結構檢漏技術、極小漏率檢漏技術和原工質泄漏檢測技術等。

1、引言

  航天產品研制過程涉及到大量有密封性能要求的組件或部件、甚至整機產品,如載人航天器的密封艙、衛星推進劑燃料貯箱、星載一次電源用氫- 鎳蓄電池、衛星通信用天線、記時用頻標光源以及其它各種星載儀器等。航天產品密封性能直接關系到航天器的發射成功率和在軌使用壽命。泄漏檢測貫穿航天產品設計、制造、關鍵工藝點控制、部件性能、整星出場、發射及運行全過程,是確保航天產品密封性能的重要手段。

  航天領域使用的泄漏檢測方法多種多樣,從檢測精度上可以分為粗檢和細檢兩種,粗檢主要用于較大漏孔的檢測工作,適用于產品研制過程中的密封性能定性分析。細檢主要用于微小漏孔的測量和定位,適用于產品密封性能的定量檢測,主要介紹細檢漏方法。細檢從測量原理上可以分為氦質譜檢漏法、壓力變化檢漏法和原工質檢漏法。在檢測方法選擇上需要從被檢測對象的密封性能指標要求、體積大小和結構復雜性、檢測工作安全性、檢測成本等方面綜合考慮。真空技術網(www.chvcuum.com)的專家認為氦質譜檢漏方法在航天產品的泄漏檢測工作中應優先選擇。

2、氦質譜檢漏方法分析

  常見的四種氦質譜檢漏法的檢測原理、優缺點及檢測標準

  http://bjjyhsfdc.com/leakhunting/042987.html

3、壓力變化檢漏方法

  常見的三種壓力變化檢漏方法的原理、優缺點及應用范圍

  http://bjjyhsfdc.com/leakhunting/042988.html

4、原工質檢漏方法

  原工質檢漏方法原理及應用場合

  http://bjjyhsfdc.com/leakhunting/042989.html

5、航天產品泄漏技術發展趨勢

  隨著航天技術不斷發展,特別是我國載人航天的發展、空間站長期工作要求、探月工程和深空探測等航天項目的陸續展開,必然對航天器密封及檢漏技術提出新的要求。未來泄漏檢測技術應著重開展如下方面研究工作:

  (1) 不同密封結構檢漏技術研究。空間站是供人長期工作的航天器,為了保證空間站在軌長期安全運行確保航天員的安全,需要對空間站密封艙進行泄漏檢測。空間站需要泄漏檢測的密封結構包括: 艙內泄漏檢測、空間站雙道靜密封結構檢測和艙外漏率檢測。

  (2) 極小漏率密封容器的漏率檢測。在探月工程和深空探測任務中,為了保證對星球表面“土壤”進行成分分析的真實性,需要極小漏率的探測樣品封裝容器,漏率值要求達到10-13Pa·m3 /s。為了滿足極小漏率檢測的要求,必須研究高靈敏度檢測裝置和檢測方法,對密封容器進行評價。

  (3) 航天器密封器件在空間環境中原工質泄漏檢測技術研究。通過地面試驗和密封評價,確定航天器裝有液體介質的密封容器在空間運行過程中泄漏檢測和漏率測量,以保證航天器在軌運行的長壽命指標要求。

  (4) 航天器密封設計采用的新材料、新結構、新工藝的密封性能評價。需要重點開展空間密封材料對氧、氮、空氣及氦等艙內實際氣體的滲透率測試。不同密封結構、不同工作狀態下的漏率比對測量。密封材料和密封結構加速老化試驗后的漏率性能變化測試等。