检漏容器的密封性能对航天器总漏率测试的影响研究

采用非真空氦质谱累积法进行航天器密封系统的总漏率测试时,需要检漏容器对密封系统泄漏出的氦气进行收集。本文通过理论分析,并用正压氦漏孔模拟航天器密封系统的泄漏进行试验验证,得出了检漏容器的密封性能对航天器密封系统总漏率测试的影响,为检漏容器的泄漏给出了建议指标。     

航天器推进系统漏率测试不确定度评定

基于常压氦质谱累积检漏,提出了航天器推进系统漏率测试不确定度评定方法,建立了一元一次线性数学模型,运用最小二乘法理论对比分析了氦气累积过程和漏率标定过程的A类和B类不确定度计算结果,试验验证检漏不确定度评定的影响因素,认为氦气累积过程B类不确定度对航天器推进系统漏率测试结果的不确定度评定影响较大,而B类不确定度主要来源于检测仪器的固有测试误差,同时总结了检漏仪测试数据变化量与漏率测试不确定度的关系,为提高航天器推进系统漏率计算结果精准性指明了方向。     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

基于常压氦质谱累积检漏的定/变容漏率标定技术研究

漏率标定技术是航天器密封性能检测的重要组成部分,直接决定计算漏率的大小。为减小漏率标定测试数据误差,提高检测精度,本文基于常压氦质谱累积检漏法,通过理论分析与实验,研究了注入氦气量、收集室体积、航天器漏率等参数对漏率标定数据的影响。结果表明,测试数据与注入的氦气量呈线性关系,并随着收集室体积的增加而减小;收集室累积空间体积在30~100 m³之间时,漏率标定测试数据变化率在10^-9量级且相对稳定,有助于完善漏率标定数学模型;通过标准漏孔模拟航天器的漏率,当漏率小于1×10^-4Pa·m³/s时,标定测试数据(1 h内)相对偏差小于30%,同时可采取缩短漏率标定时间、风机循环使氦气分布均匀等方式提高航天器的漏率检测精度。     

密封器件压氦和预充氦细检漏的等效标准漏率上限

利用经典的分子流、黏滞流、过渡流流导公式及圆管分子流流导几率的精确数值解,对21世纪数篇文献呈现的漏孔流导随上游压力变化关系曲线进行了分析,并将密封器件的漏孔简化为长圆管,得出了以下结论:从流量角度观察气流是否偏离分子流状态是非常不灵敏的,因此可以认为,如果上游压力不超过1×105Pa,对于等效标准漏率L＜ 1.4 Pa·cm3/s的漏孔,气流大致处于分子流状态;当任务允许的L最大值Lmax＜14 Pa·cm3/s时,不论L的值是大是小,均不必考虑气流是否偏离分子流状态;仅在压氦法的压氦阶段,当Lmax和L均接近1.4 Pa· cm3/s时,从流量角度气流会处于黏滞流状态,导致合格判据偏保守;而在压氦法的其他阶段和预充氦法各阶段,只要L＜ 1.4 Pa· cm3/s,气流均处于分子流状态.从而证明对于密封器件氦质谱细检漏而言,Lmax取1.4 Pa·cm3/s可以满足气流处于分子流状态的要求,且该值大于粗检的下限.     

细长管道检测长度对检漏结果及效率影响的实验测试及分析

为提高喷吹法检测细长管路的工作效率,需确定管路检漏长度与检漏效率之间的关系.本文以理论分析结果为依据,设计了管道内径为Φ40 mm,长度分别为30,36,48,72,108,156 m的实验.通过对关键检漏参数及实验数据的分析和讨论,研究结果认为:管路越长其检漏效率越低,不仅所需要的检漏时间多,而且不利于漏孔的定位与定量.当内径为Φ40 mm时,最佳的管路检测长度为36～48m.     

航天器单机产品真空室检漏法测量结果的不确定度评定

航天器推进系统的单机产品的漏率测试往往采用氦质谱真空室检漏法,研究该方法测量结果的不确定度评定具有重要的工程应用价值。本文首先对真空室检漏法的原理进行了分析探讨,并从不确定的基础理论出发系统地研究了氦质谱真空室检漏法测量结果的不确定度评定方法,并结合工作的具体案例给出了评价的具体步骤。     

渗透率对柔性收集室检漏测试结果的影响分析

柔性收集室检漏技术是氦质谱非真空积累检漏技术的一个重要分支,因此研究柔性收集室检漏技术具有重要的工程实际意义.本文首先以柔性收集室中的氦气分压为研究变量,通过建立和求解常微分方程定量得到了氦气分压随时间变化的数学解析解.其次,通过比较渗透情形与理想情形,得到了采用柔性收集室而导致的测试相对误差与时间之间的数学关系,并结合具体两例讨论了渗透系数对检漏测试结果的影响.研究结果表明:测试结果的相对误差与被测件的泄漏率、累积时间、材料的渗透系数、有效容积均相关.本文的研究结论可以为柔性收集室的工程应用提供理论依据.     

温度对薄膜渗氦型漏孔漏率的影响研究

介绍了气体微流量标准装置对漏率的校准方法.在温度16～50℃范围内,对两支薄膜渗氦型漏孔进行了校准,并给出了温度与漏率的关系表达式.得出了研究结论.     

氦质谱检漏仪背压检漏标准剖析及非标漏率计算程序

本文叙述了对密封器件进行氦质谱检漏仪背压检漏的步骤.在此基础上,从真空技术的基本原理出发,分析给出了测量漏率R与等效标准漏率L的关系式,指出无法得到L的解析表达式以及为避免由R求L时出现双值,L不应超过其极大值点,用数值计算和曲线拟合的方法给出了L极大值点的拟合公式;介绍了GB/T 2423.23规定的查表法和诺模图计算法,指出了其表5中的个别数据错误,给出了不同有效容积V下去除压力后到检测漏率之间的停留时间t2对R的衰减因子曲线簇,提出据此灵活确定最大t2的优点;介绍了GJB128A,GJB360A,GJB548A规定的固定法和灵活法,给出了与固定法所规定的R的拒收极限相对应的L和严酷等级,指出固定法不适合需要高气密等级的场合及不应混淆R与L的界线,给出了与灵活法所规定的L的拒收规范值相对应的严酷等级,指出对于不同V值严酷等级从几十到上千,显得很不规范;介绍了R-L关系曲线法,该方法在V、加压压力PE、加压时间t1以及t2不变的情况下,预先给出R-L关系曲线,检漏操作人员可用此曲线由R反查出L;提出由R求L完全可以由计算机采用优选法快速、可靠搜索出来.     

载人航天器舱内气体泄漏数值模拟分析

针对载人航天器舱内气体在太空中的泄漏问题,提出内外舱同时升压法来进行数值模拟计算,引入无量纲参数气体泄漏因子来判定气体泄漏量。采用基于Simple算法的有限体积法,对载人航天器舱内气体泄漏状态进行仿真,并分析了气体泄漏过程中影响参数。结果表明:增加镀铝薄膜层厚度和减小镀铝薄膜层材料孔隙率都能同时减弱气体泄漏因子,使气体泄漏量降至最小。     

用于在片测试系统整体校准的电阻标准件

为解决在片测试系统中1～1000Ω电阻无法进行整体校准问题,通过采用GaAs材料作为衬底,利用半导体工艺中薄膜溅射法,使用轰击离子Ar~+与靶材作用形成反应层,激发出的溅射原子NiCr打至GaAs表面,制作薄膜电阻。采用方块电阻为50Ω/块,通过调节长与宽的比值,研制出1～1 000Ω电阻标准件。为消除电阻测量过程中芯片内部回路引线的影响,研制出相对应的短路器。通过组建具有温度控制系统的定标装置,在-40～100℃温度下对标准件进行定标,定标结果表明电阻标准件的阻值与温度具有良好的线性关系,短期重复性RSD优于0.05%,年稳定性RSD优于0.1%,可以有效解决现有在片测试系统低值电阻参数的整体校准问题。     

Unit for automatic calibration of gas flow rate controllers

A unit is described for automatic calibration of gas flow controllers, within which there is a reference flowmeter device ERU-0.5, making it possible to measure gas working medium flow rates of 0.01–0.5 cm³/sec with a total error of ± (0.3–0.7)%. The operating principle of the construction, a procedure for determining gas mass flow rate, the main parameters of the flow rate device, and measurement errors are considered.     

气体管道泄漏声源特性研究

气体管道泄漏声源的特性决定了声波法气体管道泄漏检测的精度和适应性。为探究气体管道泄漏声源的特性,建立了气体管道泄漏的物理模型,研究了相应的声波产生机理。分析了不同泄漏口径、不同管道压力下的泄漏声源特性并与实验结果进行了对比。结果表明:气体管道泄漏产生的声源以四极子声源为主,泄漏声波能量主要集中在50 Hz以下,声压级均值随管道内压和泄漏口径的增大而增大。仿真结果与实验结果对比表明,基于该仿真方法对输气管道泄漏的声源特性分析是可行的。     

液体流量标准装置及自动检定系统的研制

研制了一种新型的液体流量标准装置.通过采用高准确度电子秤、控制换向器的不确定度和提高管路机械加工精度等手段,使质量法装置扩展不确定度达到0.05%(k=2).计算机通过RS-232接口连接通信控制器、变频器和电子秤,实现检定过程的自动控制与数据实时采集;且装置稳定可靠,检定效率高.     

Metrological aspects of calibration of standard test blocks for ultrasonic flaw detection

Adjustment of ultrasonic detection sensitivity with the aid of standard tes blocks with noncircular reflecting surfaces is discussed. The shapes of reflecting surfaces and their angular position in the block with respect to the plane of entry of ultrasonic oscillations make it possible to use them for adjusting straight and oblique transducers. Composite test blocks for inspecting plane and rod-shaped materials are described. Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 5, pp. 35–38, May, 1997.     

烟气超声流量计时间测量准确度校准方法研究

大口径气体超声波流量计广泛应用于烟道排放监测和工业控制等领域。超声波流量计的传播时间测量准确度校准是非实流校准的重要环节,通过建立超声波流量计时间测量准确度校准装置,实现对大口径气体超声流量计传播时间的非实流校准。该文首先提出3种不同的超声流量计传播时间校准方法,分析不同方法的影响因素,其次通过改变探头间距离,对不同探头间距时超声波流量计传播时间的测量误差进行校准。试验结果表明:超声波流量计传播时间的测量误差随距离变化,并确定利用标准声速对超声波流量计传播时间进行修正的方法更为准确,测量结果不确定度为0.2%。     

合格判定在时间频率计量校准领域应用研究

为避免时间频率校准工作中对被校准设备合格判定产生错误判定,通过对频率偏差参数合格判定方法的研究,针对晶振老化或原子钟频率漂移、频率复现性及测量不确定度对测量结果影响,建立3种合格判定典型数学模型,分析造成错误判定的原因并提出解决思路;采用高稳晶振、铷原子钟等典型仪器进行试验验证和数据分析。实验表明:归纳总结出的3种方法能够在实际工作中得到运用,避免产生错误判定,为时间频率计量校准工作中合格判定提供解决思路和指导方法,具有较强的指导性和应用价值。     

A characterization and sufficient conditions for the total time on test transform order

The total time on test transform has been used in reliability to compare two random lifetimes. Despite that it has been used widely in this context, it is not very clear in which sense the random variables are being compared. In this paper we provide a characterization which reveals the true nature of this comparison. Given that this comparison is of particular interest when the stochastic order does not hold, we also provide sufficient conditions for the comparisons of the total time on test transforms, when the stochastic order does not hold. Applications to the comparison of several parametric families of distributions are provided.