[發(fā)明專利]一種降低高溫下大型真空室本底漏率裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110472108.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113252251B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶繼明;冷楨;王平懷;段旭如;王全明;許敏;康偉山;周毅;李佳霖;范小平;陳艷宇;韋鄭興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號(hào): G01M3/20
• 分類號(hào): G01M3/20
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 董和煦

本發(fā)明屬于真空應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低高溫下大型真空室本底漏率裝置。本發(fā)明中，干泵、反應(yīng)爐、液氮換熱器安裝在箱體的內(nèi)部，干泵固定安裝在箱體內(nèi)的底部，干泵、反應(yīng)爐、液氮換熱器通過管道并聯(lián)連接；進(jìn)氣口一端伸出箱體，另一端連接在液氮換熱器的管路上；出氣口同時(shí)與液氮換熱器的管路、反應(yīng)爐的管路連接；干泵用于對(duì)除氫系統(tǒng)的整體管道進(jìn)行排氣并達(dá)到低真空；反應(yīng)爐作為氣體的反應(yīng)容器，其內(nèi)部設(shè)有吸氣劑材料；液氮換熱器與屏蔽塊熱氦檢漏設(shè)備中出來的高溫氣體進(jìn)行熱交換，降低高溫氣體溫度。本發(fā)明能有效降低高溫下大型真空室本底漏率，提升整套熱氦檢漏測(cè)試系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度，以滿足更嚴(yán)格的檢漏需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低高溫下大型真空室本底漏率裝置。

背景技術(shù)

因?yàn)樾孤?huì)造成嚴(yán)重后果，航天器、聚變堆真空室內(nèi)承壓部件、有毒有害易爆及放射性物質(zhì)的存儲(chǔ)容器/運(yùn)輸管道等，對(duì)泄漏有極為嚴(yán)格的要求，因此氦檢漏測(cè)試在石油化工、核電、航空航天、汽車、包裝運(yùn)輸、空調(diào)、空間堆、動(dòng)力電池等廣大領(lǐng)域大量應(yīng)用。其中空間站高溫截止閥及相關(guān)管道焊縫、核電燃料包殼管、聚變堆真空室內(nèi)部件等都需進(jìn)行高溫氦檢漏，而火箭及其他航天器、導(dǎo)彈彈體及彈頭等，在發(fā)射過程中將面臨高溫，核電蒸發(fā)器(如傳熱管)和各類換熱器管道及閥門等不僅工作在高溫下，而且內(nèi)部還具有高壓流體，上述部件最近幾年開始大量采用冷氦檢漏，但與實(shí)際運(yùn)行的高溫或高壓環(huán)境不一致，不能評(píng)價(jià)設(shè)備/部件在服役條件下的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，致使維護(hù)檢修成本巨大，在未來均可能會(huì)采用貼近實(shí)際工況的熱氦檢漏方法來測(cè)試部件漏率。

根據(jù)研究和試驗(yàn)，真空室在高溫下本底漏率很難提升的主要原因是真空室內(nèi)表面積較大，致使大量的表面吸附氣體在高溫下釋放出來，這些殘余氣體中含有氫氦等小分子氣體，會(huì)形成非泄漏原因造成的基礎(chǔ)本底漏率，嚴(yán)重影響真空室的本底漏率，導(dǎo)致氦檢漏設(shè)備的本底漏率無法降低和檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度無法進(jìn)一步提高，會(huì)對(duì)熱氦檢漏測(cè)試結(jié)果帶來較大影響。

所以真空室在高溫下本底漏率達(dá)到瓶頸的主要原因是因?yàn)樵诟邷叵虏牧媳砻鏆錃忉尫帕枯^大且難以除掉，且檢測(cè)溫度要求越高，氫氣釋放量越大，真空室的本底漏率和系統(tǒng)靈敏度將會(huì)越差，從而無法滿足更廣泛產(chǎn)品的熱氦檢漏需求。

真空氦檢漏法是真空應(yīng)用領(lǐng)域常用的檢漏方法，目前制約高溫氦檢漏的瓶頸主要是高溫下真空室本底漏率很難降低，這將會(huì)影響檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種降低高溫下大型真空室本底漏率裝置，能有效降低高溫下大型真空室本底漏率，提升整套熱氦檢漏測(cè)試系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度，以滿足更嚴(yán)格的檢漏需求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種降低高溫下大型真空室本底漏率裝置，包括干泵、反應(yīng)爐、吸氣劑材料、分子泵、液氮換熱器，干泵、反應(yīng)爐、液氮換熱器安裝在箱體的內(nèi)部，干泵固定安裝在箱體內(nèi)的底部，干泵、反應(yīng)爐、液氮換熱器通過管道并聯(lián)連接；進(jìn)氣口一端伸出箱體，另一端連接在液氮換熱器的管路上；出氣口同時(shí)與液氮換熱器的管路、反應(yīng)爐的管路連接；干泵用于對(duì)除氫系統(tǒng)的整體管道進(jìn)行排氣并達(dá)到低真空；反應(yīng)爐作為氣體的反應(yīng)容器，其內(nèi)部設(shè)有吸氣劑材料；液氮換熱器與屏蔽塊熱氦檢漏設(shè)備中出來的高溫氣體進(jìn)行熱交換，降低高溫氣體溫度。

所述干泵連接有高真空擋板閥A，能夠?qū)崿F(xiàn)干泵的啟停。

所述反應(yīng)爐內(nèi)部設(shè)有加熱絲，用于對(duì)反應(yīng)爐中吸氣劑材料進(jìn)行加熱，使吸氣劑材料達(dá)到指定溫度。

所述反應(yīng)爐內(nèi)部設(shè)有過濾網(wǎng)，用于防止吸氣劑材料進(jìn)入真空管道。

所述進(jìn)氣口與出氣口之間設(shè)有高真空擋板閥E，出氣口與氦質(zhì)譜檢漏儀連接。

所述反應(yīng)爐的兩端分別設(shè)有高真空擋板閥C、高真空擋板閥G。

所述液氮換熱器一端連接有分子泵，用于對(duì)除氫系統(tǒng)的整體管道進(jìn)行排氣并達(dá)到高真空。

在管路上設(shè)有皮拉尼規(guī)，用于顯示內(nèi)部管道實(shí)時(shí)真空度。