氦質(zhì)譜檢漏是目前比較廣泛采用的一種泄漏檢測(cè)方法,一般采用比對(duì)定量的方法給出檢漏結(jié)果。本文分析了氦質(zhì)譜檢漏的影響因素,從建立數(shù)學(xué)模型角度分析漏率測(cè)量的不確定度,并給出采用氦罩法進(jìn)行真空泄漏檢測(cè)時(shí)的漏率不確定度范圍,為用該方法評(píng)價(jià)氦質(zhì)譜檢漏結(jié)果提供思路,探討采用該方法提供漏率結(jié)果不確定度的合理性和可行性。

　　在泄漏檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，有多種方法可以檢測(cè)不同泄漏量的漏隙，如氣泡檢漏、鹵素檢漏、壓力變化檢漏、氦質(zhì)譜檢漏等，綜合比較，氦質(zhì)譜檢漏具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準(zhǔn)確、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)泄漏量在10^{- 6} Pa·m³/s 以下的微小漏隙，目前比較廣泛采用氦質(zhì)譜檢漏方法。氦質(zhì)譜檢漏儀是目前已知的最小可檢漏率極小的一種檢漏儀器，由于它不僅能夠定性，而且能通過比對(duì)定量給出被檢件的漏率值。但也正因?yàn)橐�入了比�?duì)標(biāo)準(zhǔn)—標(biāo)準(zhǔn)漏孔，使得標(biāo)準(zhǔn)漏孔的不確定度、以及由該標(biāo)準(zhǔn)的引入造成的相關(guān)因素，如儀器靈敏度、探測(cè)氣體濃度、環(huán)境溫度、標(biāo)準(zhǔn)漏孔安裝位置[1]等都對(duì)檢漏結(jié)果有影響。由于影響因素較多，一般在進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏時(shí)，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漏孔盡量模擬與被檢件相同工況、相同環(huán)境條件，進(jìn)行比對(duì)定量給出檢測(cè)結(jié)果后，沒有再對(duì)其檢測(cè)結(jié)果的不確定度進(jìn)行要求。

　　作為檢漏人員，在檢漏過程中，利用與標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對(duì)完成檢漏后,給出的漏率值到底不確定度是多少，沒有明確的概念，只能從經(jīng)驗(yàn)獲取。本文通過對(duì)影響被檢件漏率的因素及不確定度進(jìn)行分析、計(jì)算，對(duì)氦質(zhì)譜檢漏結(jié)果的不確定度評(píng)定方法進(jìn)行初步探討，以建立檢漏結(jié)果分散區(qū)間的范圍概念。

1、不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型建立

　　氦質(zhì)譜檢漏有多種方法，本文僅對(duì)采用氦罩法進(jìn)行的真空泄漏檢測(cè)進(jìn)行不確定度評(píng)定研究。測(cè)量量為泄漏檢測(cè)(氦罩法)中的漏率。通過被檢件上的漏孔在檢漏儀上產(chǎn)生的信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)漏孔在檢漏儀上產(chǎn)生的信號(hào)的比對(duì)，計(jì)算出被檢件上漏孔的漏率。需要進(jìn)行不確定度評(píng)定的即為此漏率。對(duì)此漏率進(jìn)行不確定度評(píng)定時(shí)，首先要確定影響測(cè)量結(jié)果的因素有哪些，以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

　　在采用氦罩法進(jìn)行氦質(zhì)譜真空檢漏時(shí)，采用的計(jì)算公式為：

　　從公式可以看出，被檢件漏率與標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率、測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率輸出值、被檢件漏率輸出值、測(cè)量時(shí)的溫度、以及氦罩內(nèi)氦氣濃度有關(guān)，因此將該公式作為漏率不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型，據(jù)此分別進(jìn)行A 類、B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定。

　　經(jīng)過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，計(jì)算得出氦罩法氦質(zhì)譜真空檢漏的測(cè)量不確定度。通過與真值的比較，以及多組測(cè)量結(jié)果相互比較(第一、二、三組據(jù)，均在15%~20%范圍內(nèi))，證明了該評(píng)定方法的正確性。氦罩法檢漏是氦質(zhì)譜真空檢漏的常用方法，該結(jié)果對(duì)氦質(zhì)譜檢漏漏率值的判定有積極的意義，使檢漏人員對(duì)采用該方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)的測(cè)量結(jié)果的不確定度范圍有了一個(gè)明確的概念。實(shí)際采用氦罩法進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏時(shí)，當(dāng)采取控制檢漏氦氣濃度盡量與標(biāo)準(zhǔn)漏孔一致、將標(biāo)準(zhǔn)漏孔與檢測(cè)環(huán)境進(jìn)行溫度平衡、合理選擇標(biāo)準(zhǔn)漏孔安裝位置等措施后，檢測(cè)出的漏率不確定度應(yīng)在上述結(jié)果范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

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