[发明专利]航天器热管漏率检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器热控产品的无损检测技术领域，具体地，涉及一种航天器热管漏率检测装置及检测方法。

背景技术

航天器的工作环境为真空低温的太空环境，导致航天器受太阳辐照的向阳面与背阳面的温差可以达到上百度，这严重影响航天器的元器件正常工作，据1955-2002年的不完全统计，国内外因温度失控导致航天器失效的事件多达几十起。热管是一种利用工质的蒸发、凝结相变和循环流动而工作的器械，由于液体蒸发和凝结时的热阻很小，因此利用热管可以实现在小温差下传递大热量。它具有传热量大，结构紧凑，无运动部件和不消耗能源等优点，近几十年来已成为各国航天器热控制的主要手段之一。热管的工作机理涉及传热、传质、流动、材料、结构形式等多学科，技术复杂。其中热管的密封性能直接影响热管的可靠性与寿命。因此通过有效手段对热管的密封性能进行检测就尤为重要。

目前，国内外航天器热管漏率的检测方法多种多样，俄罗斯的早期航天器热管采用着色探伤的方法，NASA的航天用热管曾采用超声波检漏法，国内的相关单位也曾使用氦质谱真空背压法进行热管的漏率检测。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种快速有效的航天器热管漏率检测装置及检测方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于航天器热管漏率检测的装置，包括：氦质谱检漏仪、热管检漏工装、喷枪、氦气瓶和氦罩，热管检漏工装一端与氦质谱检漏仪连接，另一端连接待检测热管，喷枪设置在待测热管上方且与氦气瓶连接，待检测热管设置在氦罩内，喷枪部分设置在氦罩内。

优选地，还包括气体减压器，气体减压器设置在喷枪和氦气瓶之间，进气端连接至氦气瓶出气口且，出气端与喷枪连接。

一种利用上述的用于航天器热管漏率检测的装置进行航天器热管漏率检测的方法，利用航天器热管漏率检测装置对热管焊缝、封口等处采用喷吹的方法进行热管单点漏率检测，包括以下步骤：

第一步，将待检测的热管产品用无水乙醇擦拭干净后静置30分钟，并检查待检测热管表面有划痕、油污、斑点；

第二步，启动氦质谱检漏仪，待机运行不少于三十分钟，确认仪器工作状态稳定，用真空标准漏孔对氦质谱检漏仪的真空检漏功能进行校准；

第三步，校准完成后，卸下标准漏孔，安装热管检漏工装，并与热管进行连接，检查整个连接系统是否牢固，有无漏点；

第四步，启动检漏仪的真空检漏功能，当整个系统漏率≤5×10^-10Pam³/s时，用喷枪对另外一个通道进行功能性喷检，检测两个通道之间是否相通；

第五步，用喷枪在热管焊点处进行喷吹，并对充液端和封端焊点进行逐一喷检，最后对整个热管进行整体喷检，记录氦质谱检漏仪漏率指示值变化情况；

第六步，第一通道检测完毕后，将热管检漏工装切换到第二通道，重复上述第三步至第五步对第二通道进行漏率检测。

优选地，第四步中，喷枪移动速度稳定，喷吹时间不小于1min/m。

优选地，第四步中，记录氦质谱检漏仪漏率指示值变化情况采用人工观察或自动记录。

一种利用上述的用于航天器热管漏率检测的装置进行航天器热管漏率检测的方法，利用航天器热管漏率检测装置对热管的总漏率进行检测，包括以下步骤：

第一步，将待检测的热管产品用无水乙醇擦拭干净后静置30分钟，并检查待检测热管表面有划痕、油污、斑点；

第二步，启动氦质谱检漏仪，待机运行不少于三十分钟，确认仪器工作状态稳定，用真空标准漏孔对氦质谱检漏仪的真空检漏功能进行校准；

第三步，校准完成后，卸下标准漏孔，用氦罩将热管、喷枪进行包裹，安装热管检漏工装，并与热管进行连接，检查整个连接系统是否牢固，有无漏点；

第四步，启动检漏仪的真空检漏功能，系统稳定后或检漏仪漏率值≤5×10^-10Pam³/s时用喷枪向氦罩内充入一定量的高纯氦气，记录氦质谱检漏仪漏率指示值变化情况；

第五步，第一通道检测完毕后，将热管检漏工装切换到第二通道，重复上述第三步、第四步对第二通道进行漏率检测。

优选地，第四步中，记录氦质谱检漏仪漏率指示值变化情况采用人工观察或自动记录。

本发明提供的航天器热管漏率检测装置及检测方法在传统的氦质谱检漏工艺方法基础上进行优化而来，目前没有发现同本发明类似技术应用的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。