真空箱的工作原理PPT课件

V2
V3
V4
• 检大漏工作流程
V5
• 打开V1对工件内充入氮气S，n2并由Sn1监测充氮的压力，当PM到1达设定压力时（一般 1~2秒即可完成，如
果是带毛细管的工件可采用断续充氮方式，这种方式可能需要3秒左右），V1关闭，并记录压力平衡
时的值，然后开始保压，保压时间有设定值决定（如果设定主要使用充氮检大漏则保压时间可设定
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• 报警漏率的确定
• 将未充入氦气的工件放入箱内，开始一次检漏过程。并记录下检漏结束时真空箱的本底值， (本底值)Vu1记下，然后将标准漏孔调到工件的漏率，（对于 1.5X10-6Pa·m3/S）应该将漏 孔的压力保持在1bar然后将漏孔放入真空箱,然后再开始一次检漏.在检漏阀关闭时记下漏率 的值Vu2,用Vu2-Vu1=Vu3的值,Vu3的值就是标漏产生的实际漏率.以后如果要调整报警值, 只需要再做一次空箱的本底值,然后将Vu3通过充氦浓度和压力进行修正既将Vu3的值乘浓度 和当前压力/15公斤的值得出最后的值Vu4,将此值或较小一点的值做为报警阈值就可以了.
具体参数可以使用合格的工件进行测试,然后再记录下作为下次设定的依据
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充氦和回收
• 充氦和回收原理
sn1 v3
v4 sn3 v sn4 v2
1
sn6 v6
sn2
sn5 v5 pm2
pm1
v7
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• 充氦原理和流程
充氦原理 • 按下开始按钮，充氦过程开始，打开V1为工件内充入氦气，并由传感器SN1监测工件内的
响应时间
• 响应时间的存在是由于氦气从漏孔中漏出后在箱体里要产生平衡的时间（也就是信号达 到最大值的时间），这个时间和箱体的体积，泵组的抽速有直接关系，从实验数据得出 响应时间等于箱体的体积除泵组的抽速，这个时间就是箱内氦气达到平衡的时间。此外 由于箱体和检漏仪接通的一瞬间箱体和检漏仪检漏口的真空度是不一样的，所以会产生 一个冲击。由于现在的这台真空箱采用的检漏泵组抽速很大，所以相应时间很短（箱体 的体积约为1立方，抽速越为300升/秒））约为4秒，但是由于存在冲击（约为8秒）， 所以响应时间的设定应该大于8秒。
5~10秒，一般设定为8秒，如果主要使用真空检大漏则可在2~5秒设定，建议使用2秒），如果超过设
定值则控制盒上的红灯亮。（如果设定主要使用充氮检大漏则保压变化值可以从3~8设定，一般设定
为5或6，如果主要使用真空检大漏则可在2~5设定，建议使用4）。
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• 具体的设定还可以取一个合格的工件进行多次测试 • 充氮时，氮气瓶的压力应该调整为设定压力+0.2MPa
• 0、如果不是工件过于潮湿，那么工件不合格 • 1、察看检漏泵组是否运转正常，泵组机油是否充足 • 2、察看检漏阀是否可正常开启，气源是否充足 • 3、察看中间继电器是否接触良好
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• 箱体真空传感器故障
• 1、真空传感器接触不良或损坏 • 2、传感器内部过脏 • 1、检查传感器是否接触良好，是否损坏 • 2、清扫传感器
• 标准漏孔
• 目前提供的漏孔在漏孔内压力为 1 个at m的情况下漏孔大小为4 。6 X10-7 Pa·m3/S ，将他放入箱 内，产生的信 号 约 为 2 ~3 X 10-9 Pa·m3/S 。
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• 分压比
• 分压比是由于检漏时抽空箱体的罗次泵组和检漏仪泵组同时参与了对箱体抽空。所以氦气一部分 被大抽速的罗次泵抽走，只有一小部分被检漏仪的泵抽走，这两部分的气体的比例和泵组的抽速 成比例（罗次泵组在10Pa左右的抽速约为300L/S，检漏仪泵的抽速约为1.5L/S），所以分压比 约为200左右,也就是说如果工件产生的信号是201个单位，那么检漏仪实际只能检测到1个单位的 信号。
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• 关门超时
• 1、箱门方向有障碍物 • 2、箱门位置传感器故障 • 3、气缸驱动阀故障，驱动气源有问题
• 1、察看箱门前后是否有杂物 • 2、察看箱门位置传感器是否被损坏 • 3、察看阀门是否有异样，察看阀门驱动气源和中间继电器
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• 检漏超时
• 0、工件有较大漏或工件过于潮湿 • 1、检漏泵组未启动或热保护 • 2、检漏阀门损坏，驱动气源不足 •500KPa）则关闭V1停止充氦。 • 氦气罐的压力由传感器SN3监测。 • 氦气浓度由SN4传感器监测。 • 充氦完成后需要按停止键通过V2将接头里的氦气放回低压罐。以便下次插接头时更容易点。
此外如果不将接头里的氦气放回低压罐可能会造成下次接上工件造成接头无法正常接通。
• 回收超时时间
• 一般回收时间很快，如果超过次时间都无法完成充氦过程则会 报警，一般设定为30秒即可。
• 补氦阈值
• 当氦气浓度过低时会造成检测精度下降，所以要氦气浓度保持 在相对稳定的水平。当检测到浓度低于此值时，并且高压罐压 力没有超过1550KPa则打开V7为系统补充纯氦，如果压力高则 要放掉高压罐内的部分气体，然后才能补氦。
• 如果是充氮为主的检大漏，则抽空真空的设定值可设定在1600Pa左右，如果是真空方式为主，则 可设定在1200Pa左右。
• 将工件抽空到设定的真空约为8秒左右（带毛细管的工件可能要略微长一点） • 具体的设定还可以取一个合格的工件进行多次测试
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充氮相关参数
• 充氮压力
• 充氮压力的设定值,可根据工件的要求进行设定(最大不超过25公斤)
• 保压完成后打开V1，V3，V4将工件内的高压氮气放出，然后对关闭V4，打开V5通过机械 泵对工件内部抽真空，如果采用的是充氮为主的方式检大漏则抽空到设定压力既停止，如果 是采用真空为主的检大漏方式则抽空到设定压力后，经过5~10秒的稳定时间，再保真空数 秒（一般为5秒），变化值设定为3或4。在设定时间内如果变化不超过设定值则工件合格控 制盒上的绿灯亮，如果超过设定值则控制盒上的红灯亮。
• 充氮超时时间
• 如果在此时间内无法充到指定压力则报警(一般可设定在5秒如果是断续充氮方式可以设定到 8秒)
• 预抽真空
• 充氮后,工件内预抽的真空值(如果是充氮为主的检大漏，则抽空真空的设定值可设定在 1600Pa左右，如果是真空方式为主，则可设定在1200Pa左右。)
• 保压时间
• 充氮后保压的时间(如果设定主要使用充氮检大漏则保压时间可设定5~10秒，一般设定为8 秒，如果主要使用真空检大漏则可在2~5秒设定，建议使用2秒)
• 超时的第一个原因可能是工件有较大的漏 • 第二可能是工件表面过于潮湿 • 箱体有部件漏气
• 一般是由于工件表面过于潮湿造成的。
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开关门机理
• 开关门是通过气缸推动箱门前后运动完成的 • 并由位置传感器检测箱门的位置。
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充氮检大漏原理
• 检大漏原理图
Sn1
V1
氮气源
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其他参数
• 开关门超时时间
• 如果箱门在设定的时间内都没有关闭的话则系统会报警，提示系统有故障，在触摸屏上会有 提示。
• 预抽时间
• 设定预抽阀门打开的时间。在此时间内箱体一直处于预抽状态
• 真空箱检漏超时时间
• 设定箱体抽空到检漏压力所允许的最大时间，如果在此时间内箱体都没有抽到次压力则会提示系统故 障和报警
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回收原理和流程
• 当回收过程启动时，先打开V3，V4将工件内的氦气放回低压罐，并由传感器SN2监测 工件内的压力，当检测到工件内压力到1atm后关闭V4，并打开V5，由机械泵PM2抽 空工件内的剩余氦气，一般工件内抽到几千Pa到2万Pa即可，工件内真空由SN5检测。
• 氦气全部回收到低压罐的时候，便由压缩机PM1将低压罐内的氦气压缩到高压罐中。 • 低压罐的压力由SN6监测如果发觉压力过高需要暂时停止回收过程，让压缩机抽空低压
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• 泵组热保护
• 1、泵缺油 • 2、保损坏 • 3、泵的电源线接触不良
• 1、检查泵的油面 • 2、检查泵的热保是否有异样 • 3、检查电源线
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• 回收超时
• 、低压罐压力过高 • 2、接头没有打开 • 3、抽空泵未工作
• 漏孔产生的信号和浓度压力关系
• 信号大小和浓度，充氦压力的关系：（2克/年的漏孔在充氦浓度为100%和充氦压力为15公斤时， 换算成氦气的 漏 孔 为 1 . 5 X1 0-6 Pa·m3/S ）
• 信号的大小和浓度及压力成正比，如果压力为15公斤，充氦浓度为50%，那么泄露量为0.75X106 Pa ·m3/S ， 通 例 如 果 充 氦 浓 度 为 1 0 0 % 充 氦 的 压 力 为 7 。 5 公 斤 ， 氦 气 的 泄 露 量 为 0 . 7 5 X1 0-6 Pa·m3/S 。
具体说明
• 与箱体的相关参数
• 检漏压力 • 响应时间 • 报警阈值 • 开关门超时时间 • 预抽时间 • 真空箱检漏超时时间
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检漏压力
• 检漏压力和箱体本底的关系
• 本底的概念
• 本底是指没有氦气信号输入时检漏仪显示的值。 • 真空箱本底是指真空箱内不放任何物体时，检漏仪显示的信号。
罐后便可 • 高压罐的压力由SN3监测，当高压罐压力过高时，需要暂停回收并多充几次氦气。 • 当高压罐的压力和浓度过低的时候，会自动打开V7补充氦气，如果高压罐压力太低
（低于设定值），则要进入控制画面进行手动补氦。
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充氦和回收的相关参数
• 回收真空度
• 回收真空度是设定回收泵PM2对工件内抽空的程度，一般工件 内抽到几千Pa到2万Pa即可。
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• 是否充氮
• 如果要提高检大漏的效率,可以不对工件充氮而直接抽真空
• 充氮方式
• 如果工件的管路比较粗可以采用直接充氮方式,如果有毛细管则可用断续充氮方式
• 检大漏方式
• 如果要提高检大漏的精度可以使用真空(负压)方式,否则使用充氮(正压)方式
• 保压变化值个数
• 如果是正压方式:如果设定主要使用充氮检大漏则保压变化值可以从3~8设定，一般设定为5或6， • 如果是负压方式:如果主要使用真空检大漏则可在2~5设定，建议使用4;真空变化数设定为为3或4
• 补氦时间
• 设定补氦阀打开的时间，可设定在3秒。
• 最小工作浓度
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常见故障和处理（详细请参照触摸屏上的故障提示）
• 预抽真空超时
• 0、工件有较大漏或工件过于潮湿 • 1、箱门未关好 • 2、箱体内工件过于潮湿 • 3、放气阀门没有关闭 • 4、预抽阀门没有打开
• 0、如果不是工件过于潮湿，那么工件不合格 • 1、察看箱门气缸和气缸驱动气源及中间继电器，察看门是否关严
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• 如果检漏压力设定的太高，如设定到100Pa则可能箱体的本底会很高，可能会高达 10-8 Pa·m3/S， 这样可能 会产生 误报 。但是 如果 将检漏 的压 力设定 的过 低 ，虽然 可以提高检漏精度，但是会延长抽空的时间，造成效率的下降。所以检漏压力的设 定应该根据箱内工件的实际情况设定。
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报警阈值
• 报警阈值
• 当检漏仪检测到信号超过此值的时候，系统判断工件为不合格
• 报警阈值的设定
• 本底和真空度的关系
• 真空箱的本底和真空箱内的真空度和环境中的氦气含量有关，如果真空箱的真空度比较高，则相 应箱体内的氦气含量要更少，所以箱体的本底相对较低；但是如果周围环境中的氦气含量较高则 在箱体内的真空度相同的情况下，氦气含量可能要稍高一点。
• 具体方法如下，取两只合格的工件，将他们放入箱内然后设定检漏压力为18Pa测试此时 箱体 产生的本底信 号 。如果本底 高于 2.0X 10-9 Pa·m3/S，则 再将检漏压力 设定低一点 ， 如果低于此值，则可以将检漏压力调的在高一点，一般的准则是在保证检测精度情况下 尽量增大检漏压力。
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• 如果真空箱内放入工件后，由于工件表面存在放气现象，可能会造成抽真空的时间加长，如 空箱时需要15秒可将箱内真空度抽到10Pa，但是放入工件后可能需要18秒才能抽到10Pa。 此时在相同的真空下箱体的本底值可能是不一样的，这是由于工件表面虽然会藏气，但是这 些藏气的氦气含量较低，由于真空箱预抽的时间变长所以氦气浓度更低，本底也就相应变小。