航天产品常用泄漏检测方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)兰州空间技术物理研究所 作者:王凡

  介绍了航天产品研制过程中的常用泄漏检测方法。按照检漏的原理,将航天产品泄漏检测方法归纳为氦质谱检漏法压力变化检漏法原工质检漏法三大类,每一大类根据测量系统结构的不同又分为若干小类。详细介绍了每种泄漏检测方法的测量原理,以及在航天产品中的应用。未来航天产品泄漏检测技术的发展趋势,是不同密封结构检漏技术、极小漏率检漏技术和原工质泄漏检测技术等。

1、引言

  航天产品研制过程涉及到大量有密封性能要求的组件或部件、甚至整机产品,如载人航天器的密封舱、卫星推进剂燃料贮箱、星载一次电源用氢- 镍蓄电池、卫星通信用天线、记时用频标光源以及其它各种星载仪器等。航天产品密封性能直接关系到航天器的发射成功率和在轨使用寿命。泄漏检测贯穿航天产品设计、制造、关键工艺点控制、部件性能、整星出场、发射及运行全过程,是确保航天产品密封性能的重要手段。

  航天领域使用的泄漏检测方法多种多样,从检测精度上可以分为粗检和细检两种,粗检主要用于较大漏孔的检测工作,适用于产品研制过程中的密封性能定性分析。细检主要用于微小漏孔的测量和定位,适用于产品密封性能的定量检测,主要介绍细检漏方法。细检从测量原理上可以分为氦质谱检漏法、压力变化检漏法和原工质检漏法。在检测方法选择上需要从被检测对象的密封性能指标要求、体积大小和结构复杂性、检测工作安全性、检测成本等方面综合考虑。真空技术网(www.chvcuum.com)的专家认为氦质谱检漏方法在航天产品的泄漏检测工作中应优先选择。

2、氦质谱检漏方法分析

  常见的四种氦质谱检漏法的检测原理、优缺点及检测标准

  http://www.chvacuum.com/leakhunting/042987.html

3、压力变化检漏方法

  常见的三种压力变化检漏方法的原理、优缺点及应用范围

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4、原工质检漏方法

  原工质检漏方法原理及应用场合

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5、航天产品泄漏技术发展趋势

  随着航天技术不断发展,特别是我国载人航天的发展、空间站长期工作要求、探月工程和深空探测等航天项目的陆续展开,必然对航天器密封及检漏技术提出新的要求。未来泄漏检测技术应着重开展如下方面研究工作:

  (1) 不同密封结构检漏技术研究。空间站是供人长期工作的航天器,为了保证空间站在轨长期安全运行确保航天员的安全,需要对空间站密封舱进行泄漏检测。空间站需要泄漏检测的密封结构包括: 舱内泄漏检测、空间站双道静密封结构检测和舱外漏率检测。

  (2) 极小漏率密封容器的漏率检测。在探月工程和深空探测任务中,为了保证对星球表面“土壤”进行成分分析的真实性,需要极小漏率的探测样品封装容器,漏率值要求达到10-13Pa·m3 /s。为了满足极小漏率检测的要求,必须研究高灵敏度检测装置和检测方法,对密封容器进行评价。

  (3) 航天器密封器件在空间环境中原工质泄漏检测技术研究。通过地面试验和密封评价,确定航天器装有液体介质的密封容器在空间运行过程中泄漏检测和漏率测量,以保证航天器在轨运行的长寿命指标要求。

  (4) 航天器密封设计采用的新材料、新结构、新工艺的密封性能评价。需要重点开展空间密封材料对氧、氮、空气及氦等舱内实际气体的渗透率测试。不同密封结构、不同工作状态下的漏率比对测量。密封材料和密封结构加速老化试验后的漏率性能变化测试等。

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