专利名称：带真空泵的检漏器及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种检漏器，它有一个设计为阻尼真空泵的高真空泵和另外两个针对大气压力工作的真空泵。此外，本发明还涉及一种此类检漏器的工作方法。
由EU-A-283543已知此类检漏器。它依照逆流原理(用氦作测试气体)进行工作，并能确定检测对象的密封性或它的泄漏性，而且可从大泄漏量至极小泄漏(漏泄率至10-10mbar l/s)。在用已知检漏器进行氦气检漏时，存在着碳氢化合物污染试样和/或检测腔的危险。这些污染源自于油密的针对大气压力工作的真空泵吸气腔的分子造成，这些分子逆真空泵的输送方向直至渗回高真空区。
本发明的目的是要避免在试样和/或检测腔内的碳氢化合物污染。
按本发明为达到上述目的是使这两个另外的真空泵设计为干式密封真空泵。所谓干式密封真空泵指的是，这些泵工作时在它们的吸腔没有密封油。属于这类泵的有隔膜式真空泵或按螺旋原理工作的真空泵(螺杆泵)，如例如由DE-A-2831179已知的那种。
在一个或两个干式密封真空泵的入口区中最好与一根吹气管连通，在检测过程或检测时间之间可通过此管道供入吹洗气体(例如空气)。其结果是，尽管采用了干式密封真空泵，检漏器的动作时间仍可很短，并可保持其有高的检测灵敏度。若没有吹洗气体进入，会使得由于用干式密封真空泵，取代针对大气压工作的油封真空泵，延长了动作时间和恶化了检漏器的检测灵敏度。亦即上述类型的干式密封真空泵具有这样的特性，它的抽气能力在其较高的最终压力附近趋向于零的抽气能力。因此延长了动作时间。此外，这一特性还导致在泵内形成因泄漏带来的氦基底，它恶化了检测灵敏度。
本发明的其他优点和详情可借助于附图
所表示的实施例来说明。
附图示意表示了检漏器，它的入口用数字1表示。入口1通过互相平行的管段2(带有节流器3和阀4)和5(带有阀6)以及导管7，与高真空泵9的进口端8连通。
高真空泵9是阻尼真空泵的一个级，最好是两级涡轮分子泵11的一级，它的第二级用数字12来表示。在第二级12的进口端13连接着测试气体检验器，最好是一个质谱计14。高真空泵9和12的两个出口端15和16，共同地往导管17与阻尼泵19(最好是涡轮分子泵)的进口端18相连。涡轮分子泵19的压力端经连接导管20与隔膜泵21相连，后者针对大气压力工作。导管20与带节流器23的吹洗气体输入管22连通。此外，在导管17上还连接有测压点25。
这两级涡轮分子泵9和12装在一根共同的轴上。接头8和13位于涡轮分子泵11的外端。在工作过程中，这两级泵9和12的流向为从外向里(沿箭头26)流过，所以只有一个初真空接头27。
此外，检漏器的入口1经带阀29的导管28与第二个真空泵31的进口端30连接。泵31所涉及的是一种按螺旋原理工作的真空泵。在导管28上还连接有通风阀32和测压点33。在阀29和真空泵31的进口30之间，导管28还与带阀35的吹洗气体输入管34相连。
这两个真空泵19和31的进口端18和30通过导管37互相连接。导管37上配备有调节阀40。
为了使检漏过程自动化，没有中央控制器41，它通过在图上设有用符号详细注明的控制线路，与调节阀以及与测压点连接。
在用图中所表示的检漏器实施检漏时的方法如下首先在关闭阀4、6、29、35、40的情况下，将检漏器置于其准备好工作的状态，为此，先接通真空泵19、20和31，然后接通涡轮分子泵11。当质谱计14中的压力低于10-4mbar，亦即当涡轮分子泵11的转速达到其额定值，以及当初真空压力(测量仪器25)小于最大允许压力(例如0.1mbar)时，检测器便准备工作就绪。
放在检测腔43内要检测的试样42连接在检漏器的入口1处。。在检测腔43内放有测试气体，最好是氦气，若试样是漏泄的，则在检漏过程中氦将侵入试样中。也可以取消检测腔43，只要用氦气喷射试样42。在另一种可供选择的方案中，试样42本身充填有氦气。在图示的这种情况下，腔43与入口1连接。
为了开始检漏，关闭也许还开着的通风阀32，打开导管28中的阀29。其结果是使试样42与真空泵31连通，从而将试样抽成真空。
若试样不是严重不密封，则由测压点33记录下来的试样内的压力较快下降。当压力值到达约100mbar时将阀4打开，于是高真空泵9通过节流器3与导管28亦即与入口1连通，并因而与试样42连通。当进一步抽真空至压力约0.1mbar时，若氦气侵入试样42，则然后氦气经节流器3和两高级真空泵9和12到达质谱计14。在这种情况下检漏可以停止进行。在这一检漏阶段可以确定，泄漏的漏泄率为数量级约从10至10-5mbarl/s之间。
如果在这一检漏阶段中质谱计14还没有记录到有氦气，则通过将去往高真空泵9的导管解除节流开通连接，用更高的灵敏度开始进一步地检漏。为此，当试样42中的压力约为0.1mbar时关闭阀29，打开阀6和40。因此试样的抽真空通过高真空泵9和所有的泵19、21和31来进行。被一起输送的氦可能通过涡轮分子泵12到达质谱计14。在这一检漏阶段中，可以确定泄漏的漏泄率约从10-3至10-10mbarl/s之间。
若试样仍旧是密封的，则其内部压力将进一步下降。当压力降至约2.10-2mbar时(测量仪器33)，接着开始更灵敏的检漏阶段，此时关闭阀40。因此初真空系统的吸气能力急剧降低，所以检测也相应地更灵敏。若在这一阶段氦气仍未被质谱计14记录到，则可以认为此试样42是密封的。
真空泵21是一种隔膜泵。为了能为涡轮分子泵11造成所要求的初真空压力，在涡轮分子泵11前预置一台涡轮分子泵19。涡轮分子泵的抽吸能力被限制成使之能具有高的检测灵敏度。为了解决氦基底和恶化动作时间的问题，将气流持续地经节流器23(例如50块挡板)流入中间导管20。这股气流将到达中间管道20的氦原子不断地带走，所以不再会造成不希望有的氦基底。
为了消除在螺杆泵31中的氦基底，必须泵入较多的气体。因此，在阀35打开时压力急剧上升，测试工作不能同时进行。所以只有在至少阀29、39、40被关闭或甚至全部阀(直至阀35)关闭时，阀35才自动打开。
权利要求
1.带有一个设计为阻尼真空泵(11)的高真空泵和两个另外的针对大气压力工作的真空泵(21、31)的检漏器，其特征为这两个另外的真空泵(21、31)设计为干式密封真空泵。
2.按照权利要求1所述之检漏器，其特征为干式密封真空泵是螺杆泵(31)和/或隔膜泵(21)。
3.按照权利要求1或2所述之检漏器，其特征为两个干式密封真空泵(21、31)中的第一个，即与阻尼真空泵(11)的初真空接头(27)相连的那一个，设计为隔膜泵(21)。
4.按照权利要求3所述之检漏器，其特征为在隔膜泵(21)与阻尼真空泵(11)之间，有一个涡轮分子泵(19)。
5.按照权利要求4所述之检漏器，其特征为为提高检测灵敏度，限制涡轮分子泵(19)的抽气能力。
6.按照权利要求3、4或5所述之检漏器，其特征为吹洗气体输入管(22)与隔膜泵(21)的入口区连通。
7.按照权利要求6所述之检漏器，其特征为在吹洗气体输入管(22)中装有一个节流器(23)。
8.按照权利要求1至7之一所述之检漏器，其特征为两个干式密封真空泵(21、31)中之第二个，即经由带阀(24)的导管(23)直按与检漏器入口(1)连接的那一个，设计为螺杆泵(31)。
9.按照权利要求8所述之检漏器，其特征为吹洗气体输入管与螺杆泵(31)的入口区连通。
10.按照权利要求7所述之检漏器的工作方法，其特征为在实施检漏测量时，经带有节器(23)的吹洗气体输入管(22)，持续地流入一股气流。
11.按照权利要求8所述之检漏器的工作方法，其特征为只是当至少关闭阀(29、40)时，才经由带阀(35)的吹洗气体输入管(34)，流入吹洗气体。
全文摘要
本发明涉及一种检漏器，它有一个设计为阻尼真空泵(11)的高真空泵和两个另外的针对大气压力工作的真空泵(21、31)，为避免在试样(42)所在区内和/或检测腔(43)内碳氦化合物污染，建议将两个另外的真空泵(21、31)设计为干式密封真空泵。
文档编号G01M3/20GK1132855SQ95120249
公开日1996年10月9日 申请日期1995年11月24日 优先权日1994年11月26日
发明者托马斯·伯姆 申请人:莱波尔德股份公司