[发明专利]用于检测密封性的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于检测密封性的方法，其中将填充以试验气体的测试对象插入试验室中，并且其中从试验室吸出的试验气体和载气构成的气体混合物借助试验气体传感器针对试验气体进行检查。

此外，本发明涉及一种用于检测密封性的方法，其中被排空的测试对象被暴露于试验气体的外部影响下，并且其中从测试对象吸出的试验气体和载气构成的气体混合物借助试验气体传感器针对试验气体进行检查。

已知的用于完整的密封性检测的方法设计了：用试验气体填充的测试对象被置于试验室中。试验室借助真空系统来排空，其中在真空系统中集成有试验气体传感器。一种典型的试验气体是氦气，其目前通过使用质谱仪来检测。为了检测，氦需要高真空条件，其中压力p必须小于10^-4毫巴(mbar)。

另一用于完整的密封性检测的方法设计了：测试对象被排空并且暴露于试验气体的外部影响下。连接到测试对象的真空系统能够实现在质谱学上检测试验气体。

密封性检测系统具有通常由应用情况所确定的时间常数。该时间常数说明了直到达到稳定的信号条件的时间。该时间常数通过试验室容积和在试验室处的试验气体抽吸能力来确定：

τ＝V/S

τ：系统时间常数(63％-时间)

V：试验室的容积

S：泵对于试验气体的抽吸能力。

借助装置能够测量的最小的泄漏率取决于系统可以检测的最小的试验气体分压力。在相应的应用中占主导地位的试验气体分压力如下给出：

p＝Q/S

p：试验气体的分压力

Q：来自测试对象的试验气体的泄漏率

S：泵对于试验气体的抽吸能力。

在此出现了矛盾：不能同时提高试验气体分压力和降低时间常数。大的试验气体抽吸能力虽然降低了信号反应时间，然而同样降低了试验气体压力并且由此降低了系统敏感度。

在WO 2005/054806 A1(Sensistor)中描述了一种根据相应的权利要求的前序部分所述的真空检测系统，其中在试验室或者在测试对象中引入试验气体。在两个空腔的相应另一个中输送载气。当在测试对象上存在泄漏时，试验气体到达载气流中并且与其一同排到密封的泵中。在泵的出口上连接有试验气体传感器，该试验气体传感器在气氛压力下工作。通过使用载气方法，测量在泵之后的被密封的气体混合物的试验气体分压力。由此，可以实现高的系统灵敏度，因为在泵之后的被密封的气体的试验气体分压力是高的。密封器泵提高了在试验室或者在测试对象内部占主导地位的总压力，在泵出口上提高到1000mbar。

本发明的任务是，提出一种用于密封性检测的方法，其中降低了所需的载气的量。

在权利要求1中限定了本发明的第一变形方案。据此，在包含测试对象的试验室之后将载气输送给试验气体流。

载气例如可以输送给在试验气体流中连接到试验室的第一泵或者在第一泵和随后的第二泵之间。

借助本发明实现了试验气体探测的高敏感度，其中载气流被保持得较小。

本发明的第二变形方案通过权利要求4表明。据此，试验气体传感器设置在多级泵装置的最后级上或者之前。在现有技术中试验气体传感器在气氛压力下设置在泵装置的末端，而本发明设计了，将试验气体传感器在多级泵装置内朝向试验室移置。由此实现了缩短测量时间的优点，因为缩短了试验气体从试验室至测量传感器的传输时间。

根据本发明的第三变形方案通过权利要求5限定。其设计了，在没有包围的试验室的情况下测试对象暴露于外部气氛下，并且使用了试验气体枪来产生包含试验气体的气氛。一个优点是：不需要试验室。此外，在测试对象的受限的面积范围中产生了包含试验气体的气氛，使得容易对其上已识别出泄漏的位置进行标识。

本发明的第四变形方案通过权利要求8表明。据此，在一种用于检测密封性的装置中设计了，泵装置产生在气氛压力以上的高压并且试验气体传感器连接到高压。优点是，在气氛压力之上进行气体混合物的压缩，由此也进行试验气体的更高的压缩。由此，得到试验气体的更高的分压力，结果是压力测量以更高的灵敏度进行。

在本发明中，大体上应用了载气方法，其中被压缩的气体混合物的试验气体分压力在将气体压缩的输送单元之后被测量。由此，可以实现高的系统灵敏度，因为被压缩的气体的试验气体分压力高。根据本发明的方法的前提是，试验气体传感器可以与气体混合物的总压力无关地检测试验气体的分压力。这种选择性的分压力传感器是已知的，例如作为石英窗传感器，该分压力传感器与总压力无关地测量分压力。