專利名稱：檢漏儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢漏儀，是一種便于使用的裝置，可進(jìn)行早期測漏。
背景技術(shù)：
以往已知的是使用一種檢測儀來測漏(泄漏測試)，檢測密閉容器、配管或閥門等測試體有無微小的泄漏。這種檢漏儀通常使用具有質(zhì)量分析管、渦輪分子泵及設(shè)置在該渦輪分子泵的背壓側(cè)的前置泵的裝置，其中所述質(zhì)量分析管可將泄漏到真空中的示蹤氣體當(dāng)做離子電流而進(jìn)行定量檢測，所述渦輪分子泵在外殼內(nèi)具有多級交替裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸上的動葉片和靜葉片，設(shè)置有驅(qū)動源來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸。此時(shí)，已知的裝置是如圖4所示，與渦輪分子泵a的進(jìn)氣口 al連通的主管線b的端部和圖外的測試體經(jīng)連接管連接，且在該主管線b上插設(shè)有質(zhì)量分析管c,例如專利文獻(xiàn)I。此處，渦輪分子泵a的進(jìn)氣口 al通常與位于最頂端的動葉片a2相對(即渦輪分子泵a的排氣速度最快的地方)設(shè)置。據(jù)此 ，由于在導(dǎo)入測試體的測試端口的氦氣等的示蹤氣體所流通的主管線b上存在質(zhì)量分析管C，所以具有檢測靈敏度高，對氦氣的反應(yīng)速度也快的優(yōu)點(diǎn)。但是，在上述以往的例子中，由于是質(zhì)量分析管c和進(jìn)氣口 al連通、兩者間不產(chǎn)生壓力差的結(jié)構(gòu)，所以進(jìn)氣口 al的壓力存在問題，一旦未到達(dá)質(zhì)量分析管c可運(yùn)行測量的壓力，則無法開始泄漏測試。為此，例如增大測試體的容積，當(dāng)花時(shí)間對其內(nèi)部抽真空時(shí)，泄漏測試開始前會耗費(fèi)時(shí)間，使用不便?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:專利第2655315號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種好的檢漏儀，其不會損害檢測靈敏度高、對氦氣的反應(yīng)速度也快等功能，在測試體開始抽真空后可迅速開始泄漏測試，便于使用。解決技術(shù)問題的手段為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明其特征在于:具有質(zhì)量分析管，其檢測示蹤氣體；渦輪分子泵，其在外殼內(nèi)具有多級交替安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的動葉片和靜葉片，設(shè)置有驅(qū)動源來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸，該渦輪分子泵的進(jìn)氣口和測試體經(jīng)連接管連接，從該測試體內(nèi)將示蹤氣體導(dǎo)入到質(zhì)量分析管進(jìn)行測漏，所述外殼中，與位于最高真空側(cè)的動葉片相對的壁面上，與測試體連通的進(jìn)氣口和連接有質(zhì)量分析管的連接端口彼此分隔開設(shè)。根據(jù)本發(fā)明，在泄漏測試開始之前，例如經(jīng)連接管連接測試體的測試端口和檢漏儀的進(jìn)氣口(或從進(jìn)氣口延伸出的主管線的端部)。接著，運(yùn)行渦輪分子泵(通常在渦輪分子泵的背壓側(cè)設(shè)置前置泵，通過該前置泵將測試體大致抽真空。另外，也可在測試體上設(shè)置有真空泵時(shí)運(yùn)行該真空泵)。將測試體逐漸抽真空。此時(shí),質(zhì)量分析管也被抽真空。此處,在本發(fā)明中，由于渦輪分子泵的外殼中最高真空側(cè)的動葉片(例如在構(gòu)成動葉片的各葉片向著旋轉(zhuǎn)軸的直徑方向外側(cè)設(shè)置的裝置中，以從驅(qū)動源朝向動葉片的方向?yàn)樯?，位于最頂端的動葉片)的相對的壁面上分隔配置有進(jìn)氣口和連接端口，所以通過存在于該壁面內(nèi)側(cè)和最高真空側(cè)的動葉片之間的空間的電導(dǎo)，進(jìn)氣口和連接端口之間產(chǎn)生壓力差(即連接端口的壓力變得比進(jìn)氣口低)。為此，質(zhì)量分析管內(nèi)的壓力如果達(dá)到可運(yùn)行測量的壓力的話，則能夠與進(jìn)氣口的圧力、進(jìn)而與測試體內(nèi)的壓力無關(guān)地開始泄漏測試。例如設(shè)置在連接端口上的真空計(jì)一達(dá)到規(guī)定值后就開始泄漏測試。此時(shí)，從測試體外側(cè)局部地噴出作為示蹤氣體的氦氣，如存在泄漏，則該氦氣被抽入測試體內(nèi)經(jīng)連接管導(dǎo)入渦輪分子泵的進(jìn)氣口。此處，從測試體內(nèi)向渦輪分子泵的進(jìn)氣口導(dǎo)入的氣體中，氮和氧等大氣中大量含有的成分在存在于上述壁面內(nèi)側(cè)和最高真空側(cè)的動葉片之間的上述空間內(nèi)的擴(kuò)散性低，而被最高真空側(cè)的動葉片排出。另一方面，通常用作示蹤氣體的氦氣等比上述氮和氧輕，導(dǎo)入上述空間時(shí)的平均速度變快。因此，示蹤氣體在該空間的擴(kuò)散性高，示蹤氣體經(jīng)進(jìn)氣口也多到達(dá)質(zhì)量分析管。其結(jié)果是不會損害檢測靈敏度高、對氦氣的反應(yīng)速度也快等功能，能可靠地進(jìn)行泄漏檢測。在本發(fā)明中，可將進(jìn)氣口和連接端口之間的電導(dǎo)設(shè)為進(jìn)氣口的有效排氣速度的1/10以下。由此，可使進(jìn)氣口和連接端口之間至少產(chǎn)生一位數(shù)以上的壓力差，可在測試體開始抽真空后迅速開始泄漏測試。此時(shí)，上述空間的電導(dǎo)可考慮渦輪分子泵自身的排氣速度或氣體種類，對例如該空間的容積(例如框體內(nèi)面和最頂端的動葉片之間的距離)、連接端口及進(jìn)氣口的開口尺寸或進(jìn)氣口和連接端口的各孔軸間的距離進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置而調(diào)節(jié)。


圖1是本發(fā)明的檢漏儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是沿圖1的I1-1I線的剖面圖。圖3是顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖4是顯示以往例子的檢漏儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的檢漏儀，其用于檢測包含真空處理裝置的真空室的密閉容器、配管或閥門等測試體TP是否有微小的泄漏。參照圖1及圖2，檢漏儀LD具有框體1，其內(nèi)部具有質(zhì)量分析管2、渦輪分子泵3、其背壓側(cè)的前置泵4。作為渦輪分子泵3，可使用一種裝置，其在外殼31內(nèi)具有多級交替安裝在旋轉(zhuǎn)軸32上的動葉片33和靜葉片34，設(shè)置有驅(qū)動源35來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸32。下面以從驅(qū)動源35朝向動葉片33的方向?yàn)樯?圖1中為上下方向)來進(jìn)行說明。此時(shí)，在上述結(jié)構(gòu)的渦輪分子泵3中，在運(yùn)行過程中位于最頂部的動葉片33a側(cè)成為最高真空側(cè)。另外，對于渦輪分子泵3，可以使用公知的裝置，但如后所述的那樣，在位于最頂端的動葉片33a和與之相對的外殼31的壁面31a的間隔設(shè)定為規(guī)定值的方面有所區(qū)別。再有，前置泵4也沒有特殊限制，可使用機(jī)械泵等。
在外殼31中，在位于最頂端的動葉片33a的對面的壁面(與位于最高真空側(cè)的動葉片33a相對的外殼的上面)31a上，從旋轉(zhuǎn)軸32的軸線向直徑方向一側(cè)偏移地設(shè)置有規(guī)定的開口尺寸的進(jìn)氣口 36(參照圖2)。在進(jìn)氣口 36上連接有主管線5，所述主管線5與設(shè)置在框體I的上面的帶凸緣的端口 11相通。主管線5上插設(shè)有電磁閥6a，且在電磁閥6a和端口 11之間主管線5上連接有副管線7。在副管線7上，插設(shè)有其他的電磁閥6b，連接到前置泵4。另外，圖1中，6c是開合渦輪分子泵3和前置泵4之間的路徑的其它電磁閥6c。再有，在外殼31的壁面31a上，相對旋轉(zhuǎn)軸32的軸線與進(jìn)氣口 36對稱設(shè)置有連接端口 37。而且，該連接端口 37上裝設(shè)有質(zhì)量分析管2。此處，可使用例如磁場偏轉(zhuǎn)型的裝置作為質(zhì)量分析管。此時(shí)，雖未用圖示特別說明，但質(zhì)量分析管2具有離子源，其具有細(xì)絲和格子將內(nèi)部的氣體成分離子化；離子收集器，其收集氦離子；以及磁鐵，其只將通過離子源生成的正離子中的氦離子引導(dǎo)到離子收集器。而且，通過離子收集器上附帶的圖外的電流計(jì)，檢測流過該離子收集器的離子電流。再有，本實(shí)施方式的質(zhì)量分析管2設(shè)置為在離子源的周圍設(shè)置其他的離子收集器，起到也測量該質(zhì)量分析管2內(nèi)的全壓的電離真空計(jì)的作用。另外，質(zhì)量分析管2并不受上述限定，可以使用其他方式的裝置，且也可另行設(shè)置真空計(jì)。上述各部件的驅(qū)動等控制由具有電腦或定序器等的圖外的控制裝置來統(tǒng)一控制。此時(shí)，控制裝置中附帶設(shè)置有用于根據(jù)離子電流計(jì)算出泄漏値的計(jì)算表或預(yù)先存儲有泄漏測試過程中的檢漏儀LD的控制程序(驅(qū)動定序器)等的ROM等存儲裝置。下面使用氦作為示蹤氣體，說明使用本實(shí)施方式的檢漏儀LD的、對測試體TP進(jìn)行的泄漏測試。首先以只打開開關(guān)閥6c，關(guān)閉其他開關(guān)閥6a、6b的狀態(tài)運(yùn)行渦輪分子泵3和前置泵4，將檢漏儀LD設(shè)置為待命狀態(tài)。以該狀態(tài)經(jīng)連接管8將檢漏儀LD的端口 11和測試體TP的測試端口 TPl連接。接著，關(guān)閉開關(guān)閥6c，并且打開開關(guān)閥6b，經(jīng)連接管8將測試體TP大致抽真空。而且，通過圖外的皮拉尼真空計(jì)來測量副管線7內(nèi)的壓力，抽真空一到規(guī)定壓力就將開關(guān)閥6c、6a依次打開，主要是通過渦輪分子泵3將測試體TP抽真空。此處，在本實(shí)施方式中，由于在渦輪分子泵3的外殼31的壁面31a上隔規(guī)定間隔而分隔配置有進(jìn)氣口 36和與質(zhì)量分析管2相通的連接端口 37，所以通過存在于壁面31a的內(nèi)面和最頂端的動葉片33a之間的空間S的電導(dǎo)，在進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間生成壓力差(即連接端口 37變?yōu)榈陀谶M(jìn)氣口 36的壓力)。此時(shí)，如果將通過了上述空間S的進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間的電導(dǎo)C設(shè)置為進(jìn)氣口 36的有效排氣速度S’的1/10以下的話，則可使進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間產(chǎn)生至少一位數(shù)以上的壓力差。上述空間S的電導(dǎo)可考慮渦輪分子泵3自身的排氣速度或氣體種類，對例如該空間的容積(優(yōu)選將外殼31內(nèi)面和最頂端的動葉片33a之間的間隔D設(shè)置在5_以下)，進(jìn)氣口 36及連接端口 37各自的開口尺寸(例如在排氣速度是70L/s的裝置中例如設(shè)定為在7_以上)，或通過將進(jìn)氣口 36和連接端口 37的各孔軸間的距離L(排氣速度與上述相同時(shí)，優(yōu)選為50mm以上)等做適當(dāng)設(shè)置而按需調(diào)節(jié)。具體而言，當(dāng)通過以排氣速度S為70L/s的渦輪分子泵，在將進(jìn)氣口 36及連接端口 37的開口尺寸設(shè)置為Φ 7mm，孔軸間距離L設(shè)置為50mm，間隔D設(shè)置為2mm時(shí)，通過了上述空間S的進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間的電導(dǎo)C在考慮是薄而平行的兩面的分子流電導(dǎo)Ct的模型時(shí)，估計(jì)為0.2L/s左右。而且，從電導(dǎo)C的合成公式I/S’ = 1/S + 1/C計(jì)算出進(jìn)氣口 36的有效排氣速度S’的話，估計(jì)為lOL/s以上。因此，電導(dǎo)C變?yōu)檫M(jìn)氣口的有效排氣速度S’的2%以下，結(jié)果是連接端口 37的壓力可維持在進(jìn)氣口 36的壓力的2%以下，即1/50以下的壓力上。換言之，可以以質(zhì)量分析管2的運(yùn)行壓力的50倍以上的壓力導(dǎo)入氣體。再有，從上述看，可知要提早測試體TP的泄漏測試開始時(shí)期，只需盡可能減小電導(dǎo)即可。接著，質(zhì)量分析管2所測量的壓力一達(dá)到規(guī)定值(此時(shí)，進(jìn)氣口 36的壓力比連接端口 37的壓力高一位數(shù)以上)，就以噴槍等從測試體TP的外側(cè)噴出氦氣。此時(shí)，如測試體TP中存在泄漏，則氦氣從該泄露處被吸入測試體TP內(nèi)，經(jīng)連接管8及主管線5從進(jìn)氣口 36抽入渦輪分子泵3。此處，從測試體TP內(nèi)導(dǎo)入渦輪分子泵3的進(jìn)氣口 36的氣體中，氮和氧等大氣中大量含有的成分在空間S內(nèi)的擴(kuò)散性低，通過最頂端的動葉片33a排氣。另一方面，用作示蹤氣體的氦氣比上述氮和氧輕，導(dǎo)入上述空間S時(shí)的平均速度變快，擴(kuò)散性高，經(jīng)連接端口 37多到達(dá)質(zhì)量分析管2。其結(jié)果是不會損害檢測靈敏度高，對氦氣的反應(yīng)速度也快等功能，能可靠地進(jìn)行泄漏檢測。如以上所說明的，采用本實(shí)施方式，如果質(zhì)量分析管2內(nèi)的壓力達(dá)到可運(yùn)行測量的壓力的話，則可與進(jìn)氣口 36的壓力、進(jìn)而與測試體TP內(nèi)的壓力無關(guān)地開始泄漏測試，結(jié)果是與上述以往例子相比較，測試體開始抽真空后可迅速開始泄漏測試。而且，不會損害檢測靈敏度高、對氦氣的反應(yīng)速度也快等功能，能可靠地進(jìn)行泄漏檢測。接著，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確認(rèn)在進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間有壓力差產(chǎn)生。使用具有氮?dú)獾呐艢馑俣仁?0L/s，進(jìn)氣口和連接端口之間的距離設(shè)為35mm，外殼的壁面和動葉片的間隔設(shè)為Imm的裝置的、圖1所示的檢 漏儀(發(fā)明產(chǎn)品)來作為渦輪分子泵，分別測量了進(jìn)氣口及質(zhì)量分析管的壓力。作為比較實(shí)驗(yàn)，使用具有氮?dú)獾呐艢馑俣仁?0L/s的裝置、圖4所示的檢漏儀(以往產(chǎn)品)來作為渦輪分子泵，分別測量了進(jìn)氣口及質(zhì)量分析管的壓力。圖3是示出進(jìn)氣口及質(zhì)量分析管的壓力的關(guān)系的圖表。另外，圖3中■是以往產(chǎn)品， 是本發(fā)明產(chǎn)品。據(jù)此，在以往產(chǎn)品中，通過質(zhì)量分析管和進(jìn)氣口相連通可確認(rèn)兩者之間幾乎不會產(chǎn)生壓力差。相對的，在發(fā)明產(chǎn)品中，質(zhì)量分析管的壓力與進(jìn)氣口的壓力相比變?yōu)榇蠹s1/100，可確認(rèn)可在進(jìn)氣口 36和連接端口 37之間有效地產(chǎn)生壓力差。以上對本發(fā)明實(shí)施方式的檢漏儀進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不受上述形式限定。例如無需將進(jìn)氣口和連接端口對稱設(shè)置，在可得到所需的電導(dǎo)的范圍內(nèi)可任意改變。再有，在本實(shí)施方式中，以構(gòu)成動葉片的各葉片向筒狀的旋轉(zhuǎn)軸的直徑方向外側(cè)設(shè)置的裝置作為渦輪分子泵為例進(jìn)行了說明，但在構(gòu)成動葉片的葉片沿筒狀的旋轉(zhuǎn)軸的母線方向設(shè)置的裝置中也能適用本發(fā)明。此時(shí)也只需在渦輪分子泵的外殼中，位于最高真空側(cè)的壁面上彼此分隔地開設(shè)進(jìn)氣口和連接端口即可。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，以將各部件一體內(nèi)置于框體內(nèi)的裝置為例進(jìn)行了說明，但檢漏儀的形式并不僅限于此。附圖標(biāo)記說明LD…檢漏儀、2…質(zhì)量分析管、3…潤輪分子泵、31...外殼、32...旋轉(zhuǎn)軸、33...動葉片、33a...位于最頂端的動葉片、34...靜葉片、35...驅(qū)動源、36...進(jìn)氣口、37...連接端口、5-
主管線(連接管)、8...連接管、TP…測試體。
權(quán)利要求
1.一種檢漏儀，其特征在于: 具有 質(zhì)量分析管，其檢測示蹤氣體； 渦輪分子泵，其在外殼內(nèi)具有多級交替安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的動葉片和靜葉片，設(shè)置有驅(qū)動源來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸； 該渦輪分子泵的進(jìn)氣口和測試體經(jīng)連接管連接，從該測試體內(nèi)將示蹤氣體導(dǎo)入到質(zhì)量分析管中進(jìn)行測漏； 所述外殼中，與位于最高真空側(cè)的動葉片相對的壁面上，與測試體連通的進(jìn)氣口和連接有質(zhì)量分析管的連接端口彼此分隔開設(shè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢漏儀，其特征在于: 構(gòu)成為進(jìn)氣口和連接端口之間的電導(dǎo)變?yōu)檫M(jìn)氣口的有效排氣速度的1/10以下。
全文摘要
提供方便使用的優(yōu)良檢漏儀，其不會損害檢測靈敏度高，對氦氣的反應(yīng)速度也快等功能，可在測試體開始抽真空后迅速開始泄漏測試。具有質(zhì)量分析管(2)，其檢測示蹤氣體；渦輪分子泵(3)，其在外殼(31)內(nèi)具有多級交替安裝在旋轉(zhuǎn)軸(32)上的動葉片(33)和靜葉片(34)，設(shè)置有驅(qū)動源(35)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸。外殼中，與位于最頂端的動葉片33a相對的壁面31a上，與測試體(TP)連通的進(jìn)氣口(36)和連接有質(zhì)量分析管的連接端口(37)彼此分隔開設(shè)。而且，渦輪分子泵的進(jìn)氣口和測試體經(jīng)連接管連接，將示蹤氣體從該測試體內(nèi)導(dǎo)入到質(zhì)量分析管中進(jìn)行測漏。
文檔編號F04D19/04GK103189724SQ20118005283
公開日2013年7月3日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者松本善和, 瀨戶規(guī)正, 中邨大輔, 前田章弘 申請人:株式會社愛發(fā)科