ГОСТ 28210-89 (СТ МЭК 68-2-17-78) Основные методы испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Q. Герметичность стр. 9

203 × 61 пикс.     Открыть в новом окне

, (2)

где  .

Если парциальное давление гелия изменяется одинаковым образом у изделий, имеющих разные внутренние объемы, это означает, что их постоянные времени заполнения   идентичны. Поэтому степень жесткости испытания предпочтительно выражать через постоянную времени заполнения, чтобы не зависеть от объема внутренней полости образца и иметь возможность проводить эффективное сравнение качества герметизации различных образцов, предназначенных для эксплуатации в одинаковых условиях применения.

Е8. Выбор подходящей степени жесткости

Е8.1. В этом стандарте степени жесткости определяются постоянной времени  , которая соответствует изменению по экспоненциальному закону концентрации гелия во внутренней полости испытуемого изделия в случае наличия утечки. Постоянная времени   предпочитается эквивалентной стандартной скорости утечки ( ), т.к. она зависит от последней и от объема внутренней полости ( ). Даже если эта постоянная времени не полностью равна времени заполнения (см. п.Е8.2), два изделия совершенно разных объемов, вероятно, будут иметь одинаковый предполагаемый срок службы с точки зрения герметичности, если они пройдут испытание с одинаковой степенью жесткости. И, наоборот, предполагаемый срок службы изделия, прошедшего испытание со степенью жесткости 600 ч, будет значительно больше, чем у изделия, отвечающего требованиям испытания со степенью жесткости 60 ч, независимо от объемов внутренних полостей и давления или длительности опрессовки. Тем не менее, следует заметить, что для изделий аналогичных объемов сравнение, основанное на эквивалентной стандартной скорости утечки ( ), остается в силе. Новое понятие было введено с учетом проблем, возникших в результате появления крупногабаритных герметизированных изделий, которые, кроме всего прочего, не могут выдерживать относительно высокие давления, обычно применяемые для герметизированных оболочек меньших габаритов.

Е8.2. При разработке соответствующей НТД требуемую степень жесткости следует выбирать, учитывая тот факт, что постоянные времени, приведенные в табл.4, приблизительны и получены теоретическим путем. Время, необходимое в нормальных условиях применения для заполнения полости реального изделия, всегда значительно больше. Это объясняется тем, что все расчеты проводились на основе предположения, что путь утечки имеет геометрически правильную форму, поток гелия следует законам молекулярного течения, а гелий - идеальный газ, и т.п. В таком случае скорость утечки прямо пропорциональна корню квадратному из значения абсолютной температуры и обратно пропорциональна корню квадратному из значения молекулярной массы газа. Предполагается также, что течение различных газов, входящих в состав газовой смеси, происходит независимо друг от друга.

Е8.3. Разработчики соответствующей НТД должны выбирать степень жесткости с учетом предполагаемых условий применения. Степень жесткости 6 ч предназначается, главным образом, для элементов небольших объемов, которые находят применение для широкого потребления. Степени жесткости 60 и 600 ч обычно целесообразны для испытаний элементов большого объема, которые также находят применение для широкого потребления, или для испытаний небольших образцов промышленного и профессионального назначения. Степень жесткости 1000 ч обычно предназначается для испытания изделий, условия применения которых требуют высокой степени герметичности.

Е8.4. Инженер, проводящий испытание, может выбирать давление опрессовки в зависимости от механического сопротивления испытуемого изделия давлению. Следует принимать особые меры предосторожности при испытании крупных изделий плоской формы. Длительность опрессовки выбирают в соответствии со степенью жесткости, указанной в соответствующей НТД, а давление опрессовки выбирается инженером-испытателем.

При выборе параметров испытания инженер-испытатель должен учитывать возможность закрытия существующих путей утечки и образования новых путей утечки вследствие воздействия физических нагрузок на изделие.

Е9. Испытание методом 3 можно применять только к изделиям, способным выдерживать довольно высокий вакуум без чрезмерной дегазации.

Е10. Альтернатива а (метод чехла) более подходит для относительно больших образцов сложной конфигурации. Он более производителен, чем метод струи, но не позволяет локализовать течь, следовательно не подходит для образцов, подлежащих ремонту. Образцы, поддающиеся ремонту, нужно подвергнуть испытанию методом струи.

При альтернативе а возможна ошибка измерения из-за недостаточной плотности присоединения образца к измерительной камере, когда течи в местах соединений больше тех, которые требуется измерить на образце, поэтому без воспроизводимости результатов метод неприемлем.

Е11. При испытании нескольких образцов небольших размеров удобно применять наклонную плоскость с несколькими насадками, соответствующими конфигурациям образца, изолированными от вакуумной камеры посредством клапанов. Таким образом можно сначала откачать всю камеру, а потом подсоединить к масс-спектрометру требуемый образец, открывая соответствующий клапан.

Е12. Время запаздывания сигнала на масс-спектрометре зависит от нескольких факторов (конфигурации канала и вакуум-провода, типа оборудования, расстояния от течи до детектора, размера течей и т.п.). Чтобы проверить калибровку, следует использовать эталонную утечку. Величина этой утечки должна быть соизмерима с величиной допустимой измеряемой утечки. Расстояние до нее должно быть не больше, чем до образца. В случае применения метода струи нужно обеспечить, чтобы запаздывание не превышало нескольких минут (самое большое 5 мин), т.к. в противном случае попытка локализации течи может быть не достигнута.

В случае проведения испытания методом чехла запаздывание должно быть таким, чтобы измерение можно было сделать после проникновения гелия.

Е13. При альтернативе b обдув всегда следует проводить от самых высоких частей образца к более низким, принимая меры предосторожности, чтобы свести до минимума погрешности от расположения течей (т.е. абсорбция гелия течью, расположенной выше зоны, проверенной струей).

Примечание. Нет необходимости выдерживать образец в высоком вакууме, если последний постоянен и отвечает соответствующей передаточной функции масс-спектрометра: количество гелия, проходящего через течь, практически одно и то же, будь то давление 10  Па (10  или 10  бар).

Е14. Метод струи дает возможность достоверной локализации течей. При помощи соответствующего устройства возможно различить течи, расположенные на расстоянии 5 мм. Очевидно, правильность обнаружения течей зависит от диаметра сопла и от давления гелия (достаточно высокого, чтобы обеспечить нормальную очистку течей, но и достаточно низкого для локализации.

Е15. Так как значение измеренной скорости утечки зависит от концентрации гелия в месте течи, метод 3 не совсем пригоден для правильной количественной оценки скорости утечки; он полезнее для качественных и исследовательских целей.

ПРИЛОЖЕНИЕ F Рекомендуемое. РУКОВОДСТВО К ИСПЫТАНИЮ Ql

F1. Это испытание не рекомендуется проводить для сплошного контроля по следующим соображениям:

проникновение испытательной жидкости может быть не обнаружено во время испытания, однако позднее проникшая жидкость может привести к ухудшению свойств или коррозии изделия (например, у пассивированных полупроводниковых изделий);

когда образец погружен в испытательную жидкость под давлением, то имеется тенденция к проникновению влаги в тех местах, где этого обычно не происходит в реальных условиях применения; такое явление может вызвать скрытое ухудшение электрических характеристик (например, внешний ток утечки);

это испытание, однако, может быть применено для выборочного контроля по соображениям экономического характера, но только при полном учете риска, связанного с вышеупомянутыми особенностями;

период восстановления может длиться в течение двух недель с проведением в это время периодических проверок с тем, чтобы степень такого риска свести к минимуму.

F2. Испытание Ql применимо к герметичным элементам и деталям, для которых метод 2 испытания Qc недостаточно чувствителен; кроме того, испытание Ql не требует такого опыта со стороны персонала, проводящего испытание, как метод 2 испытания Qc.

F3. Длительность выдержки может быть уменьшена, если давление увеличивают, но при этом следует следить за тем, чтобы не превысить максимальное значение давления, которое может выдержать образец. Давление 250 кПа/см  (25 Н/см ) достаточно во многих случаях применения.

Образец, который считают прошедшим испытание, в действительности может иметь повреждения, вызванные приложенным давлением, особенно, если существующие утечки слишком малы, чтобы их обнаружить путем электрических испытаний, проводимых сразу же после снятия давления. Во избежание ошибок может оказаться полезным сравнить результаты измерений на испытуемом образце с результатами измерений на эталонных образцах.

F4. Испытательная жидкость должна обладать свойством заметно изменять электрические характеристики образца. Широко применяются такие испытательные жидкости, как вода или смесь воды со спиртом. В каждом случае следует убедиться, что испытательная жидкость не вступает в химическую реакцию с поверхностью образца.

__________________________________________