柔性收集室檢漏技術是氦質譜非真空積累檢漏技術的一個重要分支, 因此研究柔性收集室檢漏技術具有重要的工程實際意義。本文首先以柔性收集室中的氦氣分壓為研究變量, 通過建立和求解常微分方程定量得到了氦氣分壓隨時間變化的數學解析解。其次, 通過比較滲透情形與理想情形, 得到了采用柔性收集室而導致的測試相對誤差與時間之間的數學關系, 并結合具體兩例討論了滲透系數對檢漏測試結果的影響。研究結果表明：測試結果的相對誤差與被測件的泄漏率、累積時間、材料的滲透系數、有效容積均相關。本文的研究結論可以為柔性收集室的工程應用提供理論依據。

　　航天器的密封性能指標是衡量航天器質量高低的一個重要參數, 它直接地關系到航天器發射和在軌運行的成功與否。微小的漏孔也可能造成巨大的損失。因此, 在總裝過程中對航天器要進行嚴格的檢漏測試^[1] �？傃b過程中的檢漏測試主要包括單點檢漏測試和總漏率測試�，F階段的總漏率測試主要采用氦質譜非真空積累檢漏法, 因此, 研究氦質譜非真空積累檢漏法具有重要的工程實際意義。該方法所采用的測試系統主要包括收集室、檢漏儀、大氣基準氣體氣源、示漏氣體采樣系統和漏率標定系統等,如圖1 所示。

　　真空技術網(http://smsksx.com/)介紹其基本工作原理如下：通過充氦設備向被檢航天器中充入氦氣, 密封好后放入收集室中,通過大氣基準氣體校準檢漏儀, 測得航天器的漏率初值u1; 當航天器在收集室中放置累積一段時間t后, 再次測試收集室中漏出的氦氣的濃度, 得到航天器的漏率終值u2; 通過取樣系統在收集室中放入標準氣量w , 檢漏儀的對應輸出為u3, 則航天器的漏率Q 為

圖1 氦質譜非真空積累檢漏法的示意圖

　　國外航天器已經成功應用該項技術四十余年,如歐洲空間中心、法國、意大利均采用相似的檢漏方法, 并先后建立了多個由剛性收集室組成的檢漏系統^[3] 。由于剛性收集室存在著建設費用高、建設周期長、通用性差等缺點, 因此, NASA 還研制出了一種柔性收集室, 具體可見文獻^[3-4] 。在文獻^[4] 中重點討論了柔性收集室的密封性,體積變化等因數對檢漏測試結果的影響, 沒有考慮柔性收集室材料的滲透率對檢漏測試結果的影響。本文則重點針對該問題展開研究, 以期定量地解決該問題。

結論

　　(1) 當柔性收集室的參數滿足kA/lbt<=1 時, 可以不考慮柔性材料的滲透對檢漏測試結果的影響;

　　(2) 柔性材料的滲透系數越大對檢漏測試結果的影響就越大;

　　(3) 隨著累積時間的增長, 檢漏測試誤差急劇變大。當采用氦質譜非真空累積檢漏法時, 往往采用延長累積時間的方法來提高檢漏靈敏度, 但在提高檢漏靈敏度的同時卻犧牲了測試的精度。

參考文獻

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