畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 編號： 南京航空航天大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 技 術(shù) 報 告 課題名稱 民用飛機整體油箱氦質(zhì) 譜檢漏技術(shù)研究 學(xué)生姓名 蔣偉慧 學(xué) 號 070130134 專 業(yè) 民航機電工程 班 級 0701301 指導(dǎo)教師 陳果 2005 年 6 月 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 1 頁 目 錄 摘 要 . 3 . 4 第一章 整體油箱檢漏的重要意義 . 5 體油箱的特點 . 5 體油箱檢漏的意義 . 5 第二章 氦質(zhì)譜檢漏技術(shù) . 6 率及其單位 . 6 前的檢漏技術(shù) . 6 質(zhì)譜檢漏技術(shù)優(yōu)點 . 7 飛機油箱檢漏中的運用 . 7 質(zhì)譜檢漏技術(shù)的優(yōu)點 . 7 用氦氣作為示蹤氣體的原因 . 7 第三章 氦質(zhì)譜檢漏儀 . 9 作原理 . 9 器的結(jié)構(gòu) . 9 譜室 . 10 空系統(tǒng) . 13 氣部分 . 13 小可檢漏率及校準方法 . 14 器最小可檢漏率 . 14 效最小可 檢漏率 . 14 器最小可檢漏率的校準 . 15 效最小可檢漏率的校準 . 15 器的反應(yīng)時間、清除時 間及校準方法 . 16 第四章 檢漏方法和檢漏工藝過程 . 19 漏方法 . 19 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 2 頁 邊罩盒檢漏法 . 19 壓檢漏法 . 20 壓檢漏法 . 20 壓法檢漏 . 21 壓法檢漏 . 22 漏系統(tǒng) . 22 箱的預(yù)抽過程 . 23 箱出氣的影響 . 24 式檢漏 信號穩(wěn)定狀態(tài) . 25 號的建立和消失狀態(tài) . 27 壓法檢漏的標準 . 29 第五章 油箱的密封形式和主要泄漏部位 . 34 封形式 . 34 要泄漏部位 . 34 第六章 油箱滲漏點的修補 . 35 點處封嚴膠的清除的要求 . 35 理方案的確定 . 35 料的選擇 . 35 補法修理工藝 . 36 補的效果 . 36 結(jié)束語 . 37 致 謝 . 38 參考文獻 . 39 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 3 頁 摘 要 飛機結(jié)構(gòu)油箱滲漏，長期以來成為飛機修理工作的一大難題 ， 選取高效的檢漏方法，這對各航空公司而言 無疑具有積極的現(xiàn)實意義。采用氦質(zhì)譜檢漏儀進行氣密性檢測是非常實用的一種檢漏技術(shù)，該檢漏方法安全、方便，使油箱修補時間大大縮短，降低員工的勞動強度，提高了燃油箱修補質(zhì)量，降低了飛機維修成本，使運營的可靠性和經(jīng)濟性得以改善。 本文首先簡要介紹了飛機結(jié)構(gòu)油箱的基本特點，油箱滲漏危害以及漏率的意義；然后詳細介紹了氦質(zhì)譜檢漏法的基本原理、氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)以及各部分的主要作用；重點介紹了機翼整體油箱檢漏的 三 種基本方法，規(guī)范了正壓法的工藝過程，在原理上對負壓檢漏法作了進一步的闡述， 并 初步制定了民航飛機整體油箱氦質(zhì)譜檢漏的 標準；最后針對整體油箱的修補，簡述了一種較為有效方法，并敘述了修補材料的選擇和修補方案的確立。 關(guān)鍵詞：氦質(zhì)譜檢漏儀 整體油箱 標準 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 4 頁 he of a a of is we is a to s a of of of to be of of a of on of of of of a of of of by of in of 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 5 頁 第一章 整體油箱檢漏的重要意義 體油箱的特點 整體油箱采用整體設(shè)計、整體裝配，即將上、下兩張蒙皮整體鉚接或螺接在縱橫交錯的梁上，內(nèi)部的梁上鑿?fù)?。外緣梁不鑿孔，各鉚釘、螺釘合夾層出涂密封膠或注入膩子使之密封。這樣， 梁和蒙皮整體成形為機翼的同時，機翼的內(nèi)部也成為一密封的空腔，即整體油箱。 體油箱檢漏的意義 飛機整體油箱是將機體承力結(jié)構(gòu)的一部分設(shè)計成可儲存燃油的密封結(jié)構(gòu)。由于采用整體油箱設(shè)計可顯著減輕結(jié)構(gòu)重量、增加載油量、提高燃油系統(tǒng)的可靠性，從而有效提高飛機的整體性能，因此目前國內(nèi)外民航飛機普遍采用了整體油箱的設(shè)計，然而長期以來，飛機整體油箱出現(xiàn)燃油泄漏是飛機制造和使用過程中常見的故障，這也是讓航空設(shè)計、制造及維修人員非常頭痛的事，因為若不能及時排除就會嚴重地威脅到飛機的安全，甚至?xí)l(fā)生災(zāi)難性事故。 當飛機交 付使用后，若油箱然油出現(xiàn)泄漏事故的故障反復(fù)出現(xiàn)，必然會之飛機的可靠性合經(jīng)濟性大大降低，并將產(chǎn)生多層次的負面影響。同時，目前在內(nèi)外場進行油箱泄漏維修時，檢漏、排故等仍然是一項細致的、費工費時的工作，操作人員勞動強度大，維修效果卻并不理想，所以如何提高產(chǎn)品的壽命和可靠性就成為生產(chǎn)商合航空公司最為關(guān)注的事。 鑒于以上原因，為了盡可能減少和避免重復(fù)發(fā)生泄漏事故，有必要研究飛機油箱的各類檢漏方法，對該類薄壁壓力容器的泄漏故障進行分析研究，從而尋求一種高效的檢漏方法來提高檢漏精度和效率，可以更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量，保證飛機 的飛行性能，改善飛機的經(jīng)濟性和安全性，延長飛機壽命，這對航空公司無疑具有積極是現(xiàn)實意義。 傳統(tǒng)的密封性檢測工藝 (如氣密性試驗和油密性試驗 )有很大的局限性，如精密度不高、時間查出漏點后不易排除等，因此，有必要探討采用氦質(zhì)譜檢漏法對飛機機翼整體油箱的裝配進行監(jiān)控。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 6 頁 第二章 氦質(zhì)譜檢漏技術(shù) 率及其單位 由于微小漏孔的大小不易用幾何尺寸表示，故通常用漏率這一指標來表示漏孔的大小或泄漏的程度。所謂漏率，是指單位時間內(nèi)流過漏孔的氣體量，即氣體的流量，通常用 Q 表示。 根據(jù)理想氣體方程： (2可知， )(2式中： R 為氣體常數(shù)。 M 為氣體的摩爾質(zhì)量 (常數(shù) )， m 為氣體的質(zhì)量， T 為氣體絕對溫度。 當 T 一定時， M/均為常數(shù)。因此，對應(yīng)某一質(zhì)量 m 就有確定的 ，即氣體的質(zhì)量 m 可以用氣體的壓力與體積的乘積 來表示， P 值又稱為氣 體量，而 P， V 的測量卻是非常方便的，這樣，漏孔的大小就可以用單位時間內(nèi)流過漏孔的氣體量來表示。即 (2我國法定的漏率單位為 s，美國真空協(xié)會推薦使用 s 作漏率單位。 前的檢漏技術(shù) 檢漏技術(shù)包括氣泡法、壓強衰減法、鹵素檢漏法、超聲波探測法、氦質(zhì)譜檢漏法等多種方法，其中氦質(zhì)譜檢漏法以其靈敏度高、速度快、適用范圍廣，尤其是用無毒、無破壞性、質(zhì)量輕 的惰性氣體為介質(zhì)等特點，成為諸多檢漏方法種的佼佼者。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 7 頁 質(zhì)譜檢漏技術(shù)優(yōu)點 飛機油箱檢漏中的運用 今年來，國外軍機、民機已經(jīng)采用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏包括飛機整體油箱在內(nèi)的密封部件，使檢漏靈敏度和檢漏效率大大提高，從而更好地保證了民航飛機的可靠性和經(jīng)濟性。國內(nèi)民航領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用氦質(zhì)譜檢漏儀進行整體油箱的檢漏，如廣州飛機維修工程有限公司自 1999 年開始使用氦質(zhì)譜檢漏方法以來，已經(jīng)為其帶來了很大的經(jīng)濟效應(yīng)。以 機為例，用氦質(zhì)譜檢漏法檢漏比用傳統(tǒng)的方法至少節(jié)約 1 天，而 機每天的租 金為 美元。不算其他費用，僅租金就可為航空公司節(jié)省 美元，可見氦質(zhì)譜檢漏法在民航飛機整體油箱檢漏方面是絕對行之有效的。 質(zhì)譜檢漏技術(shù)的優(yōu)點 氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)起源于上世紀 40 年代，隨后的數(shù)十年里在眾多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)得到不斷的發(fā)展與完善，已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟的檢漏方法。 目前，氦質(zhì)譜檢漏儀屬于技術(shù)先進、安全可靠、靈敏度高、使用廣泛的一種無損檢測儀，具有檢測精度重復(fù)性示蹤介質(zhì)無毒副作用等諸多優(yōu)點，特別適合用于密封系統(tǒng)中的微小泄漏，可以精確地找到設(shè)備或容器 漏入 (或漏出 )的漏孔精確位置，并可以定量地測定出其漏率大小。 用氦氣作為示蹤氣體的原因 (1)氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極少，在空氣中約含二十萬分之一 (即 5 10在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。另外因為本底小，由于某些原因引起本底的波動亦即本底噪聲也就小。這樣，微小的氦流量引起氦分壓的微小的變化也就可能反應(yīng)出來。 (2)氦的質(zhì)量小 (分子量為 4)，易于穿過漏孔。這樣，對于同一漏孔，氦較除 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 8 頁 氫以外的其他氣體的漏率大，容易發(fā)現(xiàn)，靈敏度高。 (3)氦是惰性氣體 ，不與油箱壁起化學(xué)反應(yīng)，使用安全。 (4)離子質(zhì)量在氦兩側(cè)的是氫 (質(zhì)荷比為 2)和雙原子碳 (質(zhì)荷比為 4)，都與氦相差較大。這樣。它們在分析器中的偏轉(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開。因此就降低了對分析器制 造精度的要求，易于加工，同時分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過，提高了儀器靈敏度，此外，調(diào)氦峰時，不易受其它離子的干擾。 (5)氦在油箱中不易被吸附，容易被抽走。這樣檢出一個漏孔后可以使氦的訊號迅速消失以便繼續(xù)進行檢漏，提高儀器的檢漏效率。 氫氣有些性能 (如質(zhì)量小、易通過漏孔 )比氦還好， 然而由于氫一方面有易爆危險，另一方面在油擴散泵中，由于油受熱裂解會產(chǎn)生大量的碳和氫，使氫本底極高且波動大，以致靈敏度大大降低，所以不予采用。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 9 頁 第三章 氦質(zhì)譜檢漏儀 作原理 我們知道，光譜、頻譜、樂譜、棋譜中的“譜”字都是按一定的規(guī)律分開排列的意思。光譜就是太陽光通過三棱鏡按波長次序分開排列成七色光；頻譜就是人的聲音按頻率高低分成各種頻率成分；樂譜就是音符按一定規(guī)律排列；棋譜就是把不通的走棋方法排列于書中。那么質(zhì)譜又是什么呢？質(zhì)譜就是不同質(zhì)量的粒子在場中運動后，按質(zhì)量大小將它們依次分開排 列的意思。運用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計或質(zhì)譜儀。專為檢漏用的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。 質(zhì)譜儀是如何使不同質(zhì)量的粒子彼此分開的呢？我們從帶電粒子在電磁場中的運動特點得到啟發(fā)，當一個帶電質(zhì)點 (正離子 )以速度 V 進入均勻磁場后，如果它的運動速度 V 的方向和磁場 H 的方向垂直，則它的運動軌跡為圓，當速度V 和磁場強度 H 一定時，不同的質(zhì)荷比的離子都有相應(yīng)的運動半徑，也就是都有相應(yīng)的圓軌跡，這樣就可以把它們彼此分開了。 氦質(zhì)譜檢漏儀又是如何實現(xiàn)檢漏的呢？氦質(zhì)譜檢漏儀使不同質(zhì)量的氣體變成離子后在場中彼此分開，并且使同質(zhì)量的離子 在場中聚在一起。然而，僅僅使氦離子通過一個檔板上的狹縫而被接收極接收形成離子流，并且又測量儀器指示出來，而其他氦離子通過一個檔板檔掉，使其達不到收集極上去。檢漏時，外界噴吹的氦氣通過漏孔進入檢漏儀后，使檢漏儀中的指示儀表立即靈敏地反應(yīng)出來，達到了檢漏的目的。 器的結(jié)構(gòu) 氦質(zhì)譜檢漏儀的型號較多，但基本結(jié)構(gòu)大同小異。它主要又真空系統(tǒng) (包括機械泵、油擴散泵或分子泵、真空規(guī)、捕集器、節(jié)流閥等 )、質(zhì)譜室 (離子源、分析器、收集器等 )、電氣部分 (饋電、控制、放大等 )組成。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 10 頁 譜室 質(zhì)譜室是是 氦質(zhì)譜儀的心臟，它由離子源、分析器、收集器三部分組成。它們放在一個可以抽成真空的外殼中。 (1)離子源：其作用是使氣體電離，形成一束具有一定能量的離子，它由燈絲、離化室及離子加速器組成。 在真空中，燈絲通電加熱，發(fā)射出電子，在離化室與燈絲之間的電壓的作用下，電子加速穿過離化室頂部隙縫進入離化室，與氣體分子發(fā)生多次碰撞后損失能量，最后打到離化室上形成電子流，成為發(fā)射電流的一部分。電子在此運動的過程中碰撞氣體分子而使氣體分子電離形成正離子。正離子在離化室與加速極之間的電壓 (加作用下，穿過離化室正面的矩形狹縫和加速極的矩形狹縫形成離子束，加速電場對離子作的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的動能，由于氣體離子是由中性氣體分子失去 2 個帶負電荷 e 的電子而形成，所以離子電荷為正的 離子的質(zhì)量為 m，到達加速極狹縫處的速度為 v，加速電壓為加U，按能量守恒定律有： 加221因此 2 (3由上式可以看出，由于各種氣體的離子均受同一電場的加速，所以它們的能量相等。但由于質(zhì)荷比不同，故運動速度不同。 (2)分析器：其作用是使不同質(zhì)荷比的離子按不同軌跡運動從而將它們彼此分開。僅使氦離子通過其出口隙縫。它由一個外加均勻磁場及一個出口電極組成，如圖 1 所示。磁場方向與離子束入射方向垂直。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 11 頁 離子源的離子束射入與它垂直的磁感應(yīng)強度為 B 的均勻磁場分析器中后，由于分析場中電場為零，所以離子僅受磁場作用而作半徑為 R 的圓周運動，在此圓周上離子所受的磁場力 與離子圓周運動的離子力 等，則 21 因為 1 所以 而 2 則 e UZ e e e v 加 將 e=10m=10M 為分子量 )代入上式得到 加41927 (3式中單位： R m； B wb/U V 若公式中 R 以 ， B 以 。 U 加以 V 計， Z 以電荷個數(shù)計，則 144 (3 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 12 頁 如果 R 以 ， B 以 T 計 (1T=10 U 加以 V 計，則上式變?yōu)?(3由此可知，偏轉(zhuǎn)半徑 R 與質(zhì)荷比 M/Z 有關(guān)，當 B 及 U 加一定時，不同質(zhì)荷比的離子將以不同的半徑偏轉(zhuǎn)而彼此分開。質(zhì)荷比小的半徑小，質(zhì)荷比大的半徑大。在偏轉(zhuǎn)到 180 處，如果用一分子器出口電極將其它離子擋住，僅僅使氦離子 (M/Z=4)軌道對準出口電極上的隙縫而使氦離子穿過而達到離子收集極，這樣就完成了“質(zhì)譜”的目的。實際上，出口電極上的隙縫是固定的，也就是 R 是固定的， B 也是固定的。因此要使氦離子全部通過隙 縫而得到最大的氦離子流 (氦峰 )，一般是用改變加速電壓 U 加來實現(xiàn)的，這一調(diào)節(jié)過程就叫“調(diào)氦峰”。由圖 1 可見，離子從離化室加速到離子加速極的引出過程中就發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，因此離化室的隙縫 裝時要向外偏轉(zhuǎn)些，也就是離化室隙縫 心到軌跡圓中心的距離比運動圓半徑略大一些，這樣才能保證全部離子通過隙縫 析器的出口電極一般采用三柵結(jié)構(gòu)。在離子收集極前面有三個柵極 間柵極 離化室相連。 的隙縫決定了氦離子的運動半徑，而使除氦以外的其他離子打不到收集極上去。中間柵極 正電 位對于正離子而言相當于一個拒斥電場，只有具有一定能量的氦離子才能通過 隙縫，而由于碰撞失去能量的其他雜散離子，即使進入 縫，但卻不能通過 縫到達收集極，使收集極收集的氦離子流不受這些雜散離子的干擾。柵極 抑制離子在收集極上打出的二次電子不跑向 它仍返回收集極，以防電子流的不穩(wěn)定。 (3)收集極：其作用是收集穿過出口電極隙縫的氦離子并通過一個電阻輸入到小電流放大器進行放大和測量。它是一個對準出口電極隙縫安裝的收集極由于氦離子流一般只有 100使小電流放大器第一極輸入訊 號電壓足夠大。則輸入電阻必需很大 (一般高于 1010)，同時要求第一極放大的靜電計管必須要高度的絕緣，所以高阻和靜電計管放在高真空的質(zhì)譜室中。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 13 頁 空系統(tǒng) 儀器的真空系統(tǒng)提供質(zhì)譜室正常工作所需要的真空條件。包括： 擴散泵或分子泵：極限真空優(yōu)于 510抽速一般可調(diào)節(jié)，并與氣載匹配。 (1)機械泵：極限真空優(yōu)于 110速與擴散泵匹配。 (2)捕集器 (冷阱 )：分子泵型真空系統(tǒng)一般不加冷阱；擴散泵型真空系統(tǒng)的冷阱加在質(zhì)譜室、檢漏口和擴散泵之間，使三者被冷阱隔離。冷阱加 入液氮 ()后便可阻止泵的油蒸汽和油箱來的水蒸汽進入質(zhì)譜室，保持質(zhì)譜室的清潔，并幫助擴散泵迅速獲得較高真空。 (3)節(jié)流閥 (或稱檢漏閥 )：接在質(zhì)譜室和油箱之間的管道上，以控制流入質(zhì)譜室的氣體流量。 (4)冷陰極真空規(guī)：利用其放電電流的大小與壓力有關(guān)的特性來測量質(zhì)譜室中的壓力器件。 氣部分 除了主機供電部件和主機控制部件外，還有幾組主要電路： (1)離子源電源：為離子源提供加速、聚焦、拒斥、電壓。 (2)發(fā)射電流穩(wěn)定電路：穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)射電流。 (3)離子流放大器和音響報 警器：將離子流進行放大并將輸出信號送入輸出儀表或顯示器和音響報警器。 (4)真空測試電路：一般用熱偶計測量低真空，用冷陰極真空計測量高真空。 (5)燈絲保護電路：當質(zhì)譜室正常工作壓力被破壞后，立即切斷燈絲供電回路，以保護燈絲。 (6)其它電路：不同型號的檢漏儀所具有的功能也不盡相同，所以電路也有不少差別，這在各自的說明書中都有說明，這里不再多述。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 14 頁 小可檢漏率及校準方法 最小可檢漏率是氦質(zhì)譜檢漏儀最主要的性能指標之一，了解其含義并根據(jù)它來校準檢漏儀，對檢漏工作是十分重要的。人們可以根據(jù)校準結(jié)果來 判斷所選儀器能否滿足檢漏要求，同時通過經(jīng)常校準來監(jiān)視儀器的工作情況并估算檢漏結(jié)果。 器最小可檢漏率 所謂儀器最小可檢漏率，是指當儀器處于最佳工作條件下，以一個大氣壓的純氦氣作示漏氣體進行動態(tài)檢漏時所能檢出的最小的漏孔漏率。用 示。 所謂“最佳工作條件”是指被檢件出氣小，漏氣也小，將它聯(lián)到檢漏儀上后不會影響質(zhì)譜室的正常工作，因此不需輔助泵。同時檢漏儀本身的參量也調(diào)整在最佳工作狀態(tài)，這時檢漏儀能發(fā)揮其最佳性能。 所謂“動態(tài)檢漏”是指檢漏儀進行檢漏時，內(nèi)部真空系統(tǒng)仍在對質(zhì)譜室進行抽氣，且儀 器的反應(yīng)時間不大于 3 秒的情況。 所謂“最小可檢”就是指檢漏儀輸出儀表上可以觀察出來的最微小的指標變化。這一可以觀察出來的最微小的指示變化主要受無規(guī)律起伏變化的儀器的本低噪聲所限制，而這個本低噪聲是由于儀器各參數(shù)的不穩(wěn)定引起的。例如電源電壓變化、真空度變化、發(fā)射電流變化、加速電壓變化、放大倍數(shù)變化、外界電磁場干擾等都會輸出儀表的不穩(wěn)定擺動。如果漏入的駭產(chǎn)生的輸出指示的變化小于這個噪聲，我們就很難判斷究竟是漏氣信號還是噪聲，因而噪聲的大小也就變成我們能否判斷出漏氣信號的標準。國標規(guī)定，最小可檢信號取一倍噪聲。 所謂“漏孔漏率”是指溫度為 23 7 ，壓差為 105或?qū)諝?)的漏率。 效最小可檢漏率 所謂有效最小可檢漏率是指檢漏儀用某種方法進行檢漏時，儀器及選用的檢漏系統(tǒng)在具體檢漏工作狀態(tài)下，當純示漏氣體通過被檢件上的漏孔時，該檢漏儀 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 15 頁 所能檢出的最小漏孔漏率，即 示。 儀器的最小可檢漏率 儀器本身的性能決定，而有效最小可檢漏率僅與儀器的性能有關(guān)，還與所采用的檢漏方法和檢漏系統(tǒng)有關(guān)，它反應(yīng)了在具體檢漏條件下儀器性能的發(fā)揮程度。 器最小可檢漏率的 校準 將一支漏率為 滲氦型標準漏孔接在檢漏儀的檢漏口 (或檢漏儀專門設(shè)置的標準漏孔位置 )，將檢漏儀調(diào)整到最佳工作狀態(tài)下。關(guān)閉標準漏孔閥，讀出儀器輸出指示的本低噪聲 本低 。打開標準漏孔閥后，讀出輸出指示的穩(wěn)定信號值 I 來。那么，儀器的最小可檢漏率 可以又下式算出： 00m n(3本低噪聲 測試方法是：關(guān)閉標準漏孔閥 3，用記錄儀記錄整機噪聲曲線 20后依時間等分為 20 段，求出近似直線。測定該曲線上相對于近似直線的最大絕對偏差，把 20 個最大偏差的平均值乘 2，作為噪聲值 測定過程中，偶爾出現(xiàn)一次大的脈沖可以略去不計。 效最小可檢漏率的校準 實際檢漏時，可能采用比較復(fù)雜的檢漏系統(tǒng)，此時，在被檢件的合適位置上裝上一支漏率為 滲氦型標準孔，檢漏儀和檢漏系統(tǒng)調(diào)整在檢漏狀態(tài)下。關(guān)閉標準孔閥，讀出檢漏儀輸出指示的本低噪聲 本底 開標準漏孔閥后，讀出檢漏儀指示的穩(wěn)定信號值 I 來，那么，有效最小可檢漏率 由下式算出： 00m (3本低噪聲的測試方法與儀器最小可檢漏率中的 樣。 必須指出的是，如果標準漏孔的漏率 指對氦的漏率，那么得到的 是對氦的漏率，同樣，如果 對空氣的漏率，那么 果采用通道型標準漏孔，其漏率 在進氣端壓力 P 下校 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 16 頁 準出來的，那么，在上述校準中，標準漏孔進 氣必須施加壓力也應(yīng)為 p。在漏孔流動狀態(tài)未知的情況下，不能用改變進氣端壓力的辦法去改變標準漏孔的漏率，除非在新的進氣端壓力下其漏率是通過校準后得到的。 器的反應(yīng)時間、清除時間及校準方法 儀器的反應(yīng)時間也是質(zhì)譜檢漏儀的主要性能指標之一。那么，反應(yīng)時間究竟是個什么意思呢？ 我們知道 ，檢漏時當氦氣剛噴及漏孔處，即使不考慮氦氣通過漏孔的時間，也不可能立即引起質(zhì)譜室中氦分壓的急劇變化，也就是說不會立即引起輸出電流的急劇變化，而要有一個過程。 假定漏孔漏率為 譜室處對氦的抽速為 譜室起至被 檢容器的總體積為 V，那么，在 時間內(nèi)漏入的氦質(zhì)量為 的一部分被抽定，另一部分漏入的氦在質(zhì)譜室中建立起的氦分壓為 包括本底）。而這一部分被抽走的氦量為 一部分是體積 V 內(nèi)壓力升高 的氦量為V此有 d 等式兩邊除以 ： 所以 e x (3公式（ 3映了當漏孔漏進氦氣后質(zhì) 譜室內(nèi)氦分壓力建立的過程，如圖所示?？梢钥闯?，當 t=0 是 ，輸出指示無變化；當 t= 時， 到其穩(wěn)定值。而氦分壓力（亦即輸出指示）從零增至最大值的快慢由來 決定。我們把 V/ 表示，則 (3當 t=V/ 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 17 頁 11 1 由此可知，所謂儀器的反應(yīng)時間就是從氦氣進入漏孔時起到輸出儀表的變動達到其最大值的 63%時為止所需要的時間。它與漏率無關(guān)，與質(zhì)譜室的體積及對氦氣的抽速有關(guān)。 在定義儀器最小可檢漏率時，為什么要規(guī)定儀器的反應(yīng)時間不大于 3 秒呢？從上面分析可以看出，如果 ，漏孔漏入的氦氣使質(zhì)譜室內(nèi)氦分壓力的變化也大，靈敏度就高，所以儀器常常可以用降低抽速 的辦法來提高靈敏度。然而，降低抽速卻使反應(yīng)時間增大，亦即檢出一個漏孔要更多的時間。極端來說，當 時 ，則儀器靈敏度為無限高 ，但另一方面 V/應(yīng)時間也為無限大，即沒有實用價值，也就是說這樣的靈敏度就不再反應(yīng)出儀器的真實水平。所以在討論儀器最小可檢漏率時必須對儀器的反應(yīng)時間有明確的規(guī)定，一般規(guī)定反映時間不大于 3 秒。 然而上面所說的僅僅是真空部分的反應(yīng)時間，亦即氦分壓力建立的滯后時間。實際上，從氦離子流打到收集極上開始，到輸出儀表上反應(yīng)出來為止，還有一個時間，那就是小電流放大電路的反應(yīng)時間。此外氦氣通過漏孔也需要時間。因此，“動態(tài)檢漏”所指的反應(yīng)時間不大于 3 秒是指三者共同作用的結(jié)果。但由于后兩個時間都很小，所以，反應(yīng)時間主要 由 V/般要求儀器真空部分 V/ 秒。這個要求的實質(zhì)就是要求系統(tǒng)有一定的抽速，以便對體積不大的被檢容器檢漏時可以不加外真空機組而直接用儀器本身的真空系統(tǒng)來派氣，使檢漏方便而且具有相當高的靈敏度。儀器反應(yīng)時間之所以重要，因為它決定了檢漏速度。檢漏時噴槍在漏孔初必須停留的時間應(yīng)為儀器反應(yīng)時間的 3 倍 (此時輸出訊號為最大訊號的 95%)。小于這個時間，儀器靈敏度未能得到發(fā)揮，大于這個時間，輸出訊號充其量提高 5%，而檢漏效率大大降低。 所謂儀器的清除時間，即停止噴氦后輸出訊號降低到最大訊號的 37%所 需要的時間。數(shù)值上和反應(yīng)時間相等。清除時間決定了兩次噴吹的間隔時間，他和反應(yīng)時間一樣直接影響檢漏速度。 儀器反應(yīng)時間及清除時間 ，除了可以用公式計算出來以外，還可以用標準漏孔校準出來。其方法是：在儀器的檢漏口初裝一支標準漏孔，儀器調(diào)整在正常 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 18 頁 檢漏狀態(tài)下。在標準漏孔進氣端未施氦的情況下，讀出儀器本底 將標準漏孔進氣端施以恒定濃度和壓力的氦氣，記錄儀器輸出指示的最大值 么凈反應(yīng)最大值為 除標準漏孔進氣端的氦氣，待儀器輸出指示恢復(fù)到本底 ，從標準漏孔進氣端再施以同樣壓力和 濃度的氦氣并開始記時間，到儀器輸出指示凈增長值達到 63% 檢漏系統(tǒng)反應(yīng)時間的校準方法與儀器反應(yīng)時間的校準方法一樣，只是標準漏孔一定要接在被檢件上且遠離抽氣口的位置。校準時，檢漏儀和檢漏系統(tǒng)的工作狀態(tài)與實際檢漏時保持一致。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 19 頁 第四章 檢漏方法和檢漏工藝過程 漏方法 在民航飛機維修及維護中 ，由于各種不確定的因素，使得一些鉚釘、螺釘和夾層處的密封性達不到要求，因而存在漏油的現(xiàn)象，為了解決這一問題，有必要對油箱進行密封性檢測，找出準確的漏點并加以修補。經(jīng)查找資料在文獻 1，根據(jù)實踐經(jīng)驗漏率低于 0a m3/s 的孔不發(fā)生泄漏。0a m3/s。（向油箱充氦氣至 后充空氣至 氣濃度 20%）。 邊罩盒檢漏法 整體油箱成形后即成為一個整體，無法拆開，若有漏點存在，只能從外面進行修補。但這種修補有很大的局限性， 無法從根本上解決問題。從實際操作情況考慮，要求在生產(chǎn)過程中就能夠?qū)βc進行檢測和定位，以便從整體油箱內(nèi)部進行徹底修補。 需要制作一些罩盒 (圖 2)，罩盒與蒙皮的型面大致貼合，用罩盒罩住待檢位置 (鉚釘、螺釘或夾層 )后，四周用真空封泥封嚴。罩盒與檢漏儀相連，這樣，用檢漏儀將罩盒內(nèi)部抽至真空后，即可在蒙皮另一側(cè)的該位置處噴注氦氣，由撿漏儀進行探測： 在實際操作過程中，蒙皮上的螺釘和鉚釘排列緊湊且數(shù)量很大。為了提高探測速度，可制作一些大小不等的罩盒，先用大罩盒對某一片區(qū)域進行檢測，發(fā)現(xiàn)泄漏后再換用較小的罩盒進行二 次檢測，如此逐一搜索，即可找出漏點的準確位 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 40 頁 第 20 頁 置。另外，某些夾層處的型面和泄漏情況雖然較為復(fù)雜，但也可采用上述方法。 壓檢漏法 單邊罩盒法只能對整體油箱的下蒙皮進行檢漏，當上蒙皮安裝完畢后，需采用正壓法和負壓法。負壓法要求對整體油箱的內(nèi)部抽至真空，若油箱有大漏，則真空度達不到要求，這時只能用正壓法進行檢漏，如圖 3 所示。 在整