ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕЧЕИСКАНИЯ
Одним из основных параметров любого герметизированного изделия, определяющим его работоспособность и срок сохраняемости, является степень герметичности. Это определяет целесообразность количественной оценки результатов испытаний на герметичность. Вместе с тем в настоящее время вся течеискательная аппаратура у нас в стране и за рубежом выпускается как индикаторная, она не проходит метрологическую аттестацию в органах Госстандарта, и погрешность определения величины потока пробного вещества при испытаниях не нормируется.
В общем плане проблема метрологического обеспечения неразрушающего контроля, частью которого является контроль герметичности, рассматривалась неоднократно [12, 25]. Как и при других видах неразрушающего контроля, эта проблема включает в себя организационные и технологические вопросы. Среди организационных вопросов немаловажную роль играет разработка стандартов (как государственных, так и отраслевых) на методы контроля герметичности, на типовые методы измерения основных метрологических характеристик течеискателей. К организационным вопросам относятся также важнейшая задача подготовки квалифицированных кадров и их периодическая аттестация.
Но в основном проблема метрологии течеискания требует решения технических вопросов, заключающихся в переводе течеискательной аппаратуры в разряд измерительных приборов, в обеспечении их средствами поверки, в изучении влияния на достоверность измерения потоков течей параметров контролируемых изделий и условий отбора пробного вещества в течеискатель и т.п.
Вместе с тем оценка величин потоков пробного вещества, регистрируемых течеискателем, осуществляется и сейчас. Комплектация масс-спектрометрических и галогенных течеискателей контрольными калиброванными течами серийного производства соответственно типов «Гелит» и «Галот» обеспечивает возможность градуировки течеискателей. По результатам градуировки определяется величина регистрируемых потоков течей в контролируемых объектах.
Однако принятую процедуру оценки величин регистрируемых потоков течей нельзя рассматривать как измерения, поскольку метрологические возможности течеискателей не изучены, а контрольные течи, как правило, не проходят государственной метрологической аттестации и точность измерения их величин не нормируется. Исключение составляют контрольные гелиевые течи типа «Гелит», которые промышленно калибруются на метрологической установке второго разряда, аттестованной органами Госстандарта РФ. Поэтому течи «Гелит» являются мерами потока гелия с нормированной погрешностью ± 20 %.
Таким образом, контроль герметичности изделий масс-спектрометрическим методом наиболее достоверен, а величины регистрируемых потоков поддаются количественной оценке.
Методы термического испарения
Метод термовакуумного напыления
Метод получения тонких пленок термическим вакуумным напылением является универсальным и наиболее освоенным методом. Рассмотрим схему процесса термического напыления (рис.1).
Рис 1 Схема процесса термического напыления
Методы термического испарения
Механические вакуумные насосы
Для создания вакуума используют механические и немеханические вакуумные насосы. К механическим насосам относятся поршневые, жидкостно- кольцевые, плунжерные, пластинчато-роторные и двухроторные (низкого и среднего вакуума), турбомолекуляр- ные (высокого вакуума); к немеханическнм — эжекторные н бустерньге (низкого и среднего вакуума), сорбционные (среднего и высокого вакуума); диффузионные, магнитные электрораз- рядные, геттерно-ионные, криоиасосы и конденсационные (высокого вакуума).
На базе механических (плунжерных, двухроторных н др.), а также сорбционных, магнитных электроразрядных и диффузионных насосов выпускают типовые вакуумные агрегаты.
Поршневые вакуумные насосы (ПВН) широко применяют в промышленности для откачки сухих газов и газов с примесью капельной жидкости. Преимущества ПВН — высокие КПД и надежность работы, возможность длительной эксплуатации; недостатки — значительная металлоемкость, большие габариты, потребность в фундаментах или специальных опорных конструкциях из-за наличия неуравновешенных сил.
Для уменьшения давления всасывания в ПВН применяют перепуск газа иысокого давления, оставшегося в мертвом объеме А после процесса нагнетания, в полость В цилиндра, в которой закончился процесс всасывания. Для этого в цилиндре выполняют перепускные каналы Б. По ним газ перетекает из полости А в полость В,
и давления в этих полостях выравниваются. Таким образом, обратное расширение газа в полости А начинается с более низкого давления; ход поршня, соответствующий обратному расширению, уменьшается, в результате быстрота действия насоса, при определенном отношении давлений нагнетания и всасывания, увеличивается, а пре- • дельное давление всасывания уменьшается. Перепуск газа приводят к увеличению затрат мощности, так как энергия расширения газа, выделяемая в процессе выравнивания давления, не может быть возвращена в процессе обратного расширения. Введение перепускных каналов в ПВН с распределением газа самодействующими клапанами позволяет уменьшить предельное давление всасывания до 1...2 кПа.
Вакуумные насосы: учебный материал
Техника течеискания
