目前軍用密封繼電器的漏率檢測主要依據是GJB 360A - 96的112實驗程序。在GJB 360A - 96的112實驗程序中明確規定了密封繼電器的檢漏條件及步驟,其中檢漏步驟分為細檢漏和粗檢漏。本文介紹的背壓法檢漏是其中的細檢漏,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。

　　③檢漏:將繼電器放入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最佳工作狀態) ,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。

圖1　背壓法檢漏示意圖

　　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、最大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。背壓法檢漏還有最大可檢漏率限制,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、最大停留時間、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、最大停留時間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。