一种激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统

本发明涉及激光陀螺充气及检漏的技术领域，尤其涉及一种激光陀螺稳定充气及高精度检漏的系统。

背景技术：

激光陀螺是目前应用最广泛最精确的惯性制导设备，主要应用于飞机、火箭，甚至可能在太空中工作，其工作环境十分恶劣，如果激光陀螺封装后气密性差，或者内部有杂质气体，将导致激光陀螺谐振腔内的气体组分和压力发生变化，最后会影响激光陀螺的测量准确性。因此，激光陀螺出厂前必须进行严格的气密性检测。目前常见的气密性检测方法是将激光陀螺进行抽真空检验，如果抽真空能达到超高真空10^-7pa，就认为气密性良好。但是仪器的准确性很难鉴定，不能确保激光陀螺气密性检验合格。

在公开号为cn110631774a的专利文件中公开了《光电元件氦质谱检漏方法》，该专利所述的光电元件氦质谱检漏方法先将待检产品置于充满氦气第一真空容器内密封保压一段时间，若待检产品存在泄漏，则氦气就会通过漏孔进入待检产品的腔室内；再将待检产品置于真空箱内进行氦质谱检漏。该方法一方面需要先对待检件进行氦气浸没，再进行抽真空，保压和检漏所需时间长，步骤繁琐，检漏效率低；此外该方法在检漏时内外压差无法同时确定，漏率不稳定，测量结果误差较大。

在公开号为cn109211491a的专利文件中公开了《一种检验激光陀螺气密性的方法》，该专利采用先经过高低温测试、抗冲击测试后，再通电后用肉眼观测激光陀螺的发光情况的方法来判定激光陀螺仪是否合格。但该方法存在人工观测不够客观的问题，此外如果漏孔很小，在1-3天内对激光陀螺的发光情况不会产生明显的影响，只能保证激光陀螺不会出现较大漏孔，对于微小漏孔难检测到。

由此可见，当前激光陀螺气密性检测主要存在的技术问题是：检漏精度不高，如何设计一种高精度的激光陀螺检漏系统是本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决激光陀螺仪在检测过程中对微小漏孔检测困难的问题，提高激光陀螺的检测精度和激光陀螺产品的可靠性,本发明提供一种激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统，其特点是所述检漏系统包括：激光陀螺检漏装置、激光陀螺充气装置及真空排气机组，氦质谱检漏时用喷吹法，可精确定位漏孔的位置，检漏精度可达10^-12pa.m³/s量级；所述激光陀螺充气装置可向激光陀螺内充入一定比例一定压强的工作气体。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述激光陀螺充气装置、真空排气机组通过三通管与激光陀螺相连接，与所述三通管相连接的三条管路上分别设有第一截止阀、第二截止阀和抽气阀。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述激光陀螺充气装置包括氖气瓶、氦气瓶、混气室以及与激光陀螺相连接的进气管；所述氖气瓶和氦气瓶分别通过管道直接连接在混气室上。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述氖气瓶和氦气瓶的流量通过安装在与混气室相连的管道上的第三截止阀、第四截止阀以及第一流量计和第二流量计进行检测和控制。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述混气室上安装有第二真空计，混气室与激光陀螺的连接通过第二截止阀进行控制。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述混气室通过三通管与激光陀螺进气管相连，进气管经法兰转接直径为6mm的细管，细管与焊接在激光陀螺的充气口上的铜管焊接在一起实现气路的导通。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：充气结束后通过掐断激光陀螺上焊接的铜管实现激光陀螺的封装。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述激光陀螺检漏装置包括检漏仪和第一真空计。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述检漏仪为氦质谱检漏仪。

本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统的特点也在于：所述真空排气机组由机械泵和分子泵组成，机械泵与分子泵之间设有电磁阀。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1.本发明检漏系统中激光陀螺充气装置可对激光陀螺进行精确稳定的充气，可精确控制所充入气体的压强和气体组分。

2.本发明采用氦质谱检漏仪和喷吹法进行检漏，可准确检测出漏孔的位置，测量精度高，最小可检漏率可达10^-12pa*m³/s。

3.本发明检漏系统将检漏装置和激光陀螺充气封装装置系统地结合在一起，使得这一系列过程衔接得更为紧密，节约成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明一种激光陀螺真空检漏方法的流程图；

图2是本发明一种激光陀螺充气与检漏系统的示意图；

图中标号：1激光陀螺；2铜管；3细管；4法兰；5第一真空计；6第一截止阀；7三通管；8第二截止阀；9抽气阀；10检漏仪；11真空排气机组；12混气室；13第三截止阀；14第一流量计；15氖气瓶；16氦气瓶；17第二流量计；18第四截止阀；19第二真空计。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

首先参阅图2所示，本发明的一种激光陀螺的真空检漏装置距离激光陀螺1由远及近依次为真空排气机组11，检漏仪10，抽气阀9，三通管7、将激光陀螺1进气管与细管3转接在一起的法兰4、焊接在激光陀螺1上的铜管2、激光陀螺1。

参阅图2所示，本发明的一种激光陀螺的充气装置主要由提供氦气的氦气瓶16、监测氦气流量的第二流量计17，提供氖气的氖气瓶15、控制氖气流量的第一流量计14、将氦气和氖气进行混合的混气室12、监测混气室12压力的第二真空计19、混气室12出气管上的第二截止阀8、三通管7、将激光陀螺1进气管与细管3转接在一起的法兰4、焊接在激光陀螺1上的铜管2、激光陀螺1组成。

结合图1所示，本发明的一种激光陀螺的真空检漏方法步骤具体如下所示：

s1：向混气室内充入一定比例的氦氖混合气体

关闭所有阀门，打开第二截止阀8和抽气阀9，打开真空排气机组11对混气室12抽气直至第二真空计19示数为10^-3pa停止抽气；

关闭所有阀门，打开第三截止阀13和第四截止阀18，通过第二流量计17和第一流量计14分别控制氦氖气体流量的大小，使第二流量计17和第一流量计14的示数比为9:1；向混气室12内充气，直至第二真空计19显示混气室12内压强达到1000pa时，关闭第三截止阀13和第四截止阀18，静置一段时间，让氦氖气体在混气室12内充分混合。

s2：将待检激光陀螺仪接入系统

将铜管2焊接在激光陀螺1进气口处，将铜管2另一端焊接在细管3上。细管3通过法兰4与进气管相连接。

s3：对激光陀螺抽真空

关闭所有阀门，打开真空排气机组11，打开抽气阀9，第一截止阀6，对激光陀螺1进行抽气，直到第一真空计5示数达到10^-3pa以下。

s4：激光陀螺氦质谱检漏

打开氦质谱检漏仪10，用氦喷枪对准激光陀螺1的封接处喷吹进行检漏，所测得的漏率与激光陀螺1的漏率标准进行比较，判断激光陀螺1是否合格。若不合格，则取下待检激光陀螺1，换下一个待检件；若合格，则进行下一步。

s5：再次对激光陀螺抽真空

关闭所有阀门，打开真空排气机组11，打开抽气阀9，第一截止阀6，对激光陀螺1进行抽气，直到第一真空计5示数达到10^-7pa关闭抽气阀9，停止抽气。

s6：向激光陀螺内充入工作气体，封装

关闭所有阀门，打开第二截止阀8、第一截止阀6，使混气室12内的工作气体进入激光陀螺1中，静置一段时间使激光陀螺1与混气室12内的压力达到平衡，均为1000pa。关闭第二截止阀8、第一截止阀6，掐死铜管2，完成封装。

s7：混气室补气

当混气室12内的压强降低到950pa以下时，重复步骤s1，直到混气室12内的压强再次达到1000pa。

区别于现有技术，本发明激光陀螺稳定充气和高精度检漏系统可精确控制所充入气体的压强和气体组分，实现精确稳定的充气；采用氦质谱喷吹检漏法，可定位漏孔的位置，测量精度高，最小可检漏率可达10^-12pa.m³/s。对提高激光陀螺的检漏精度，提高产品良率以及产品可靠性具有重要意义。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明及附图内容所作的等效结构或等效流程转换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。