氦质谱检漏仪的研制

摘要

现在生产技术的不断进步，对检漏方法及检漏精度提出了越来越高的要求。氦质谱检漏作为检漏方式的一种，在保证产品质量方面起着越来越重要的作用。无论是传统的空调制造业，还是新兴的电子产品、航空航天领域，氦质谱检漏仪都因其灵敏度高、性能稳定、无污染等优点得到了越来越多的重视和推广应用。氦质谱检漏仪是全自动氦检漏设备上的核心部件，氦质谱检漏仪的高性能和高可靠性将 直接影响氦检设备的性能和可靠性，通过自行研制的氦质谱检漏仪替换氦检漏设备上一直使用的国外的氦质谱检漏仪，将大大降低氦检漏设备的制造和维护成本，从而提高其在同行业中的竞争能力。
　　氦质谱检漏仪主要分为质谱模件和电子模件两部分。质谱模件完成氦气流量信号到电流信号的转变，其工作原理较复杂，对工作条件和制作工艺等都有很高的要求，以目前国内技术和制造水平很难制作出高性能的质谱模件；电子模件主要是对质谱模件输出的电信号进行收集、分析和处理，最终转换为与测试漏孔相对应的漏率值。本课题以德国INFICON公司生产的质谱模件为基础，开发和设计其电子模件，从而研制和组装一台具有高性能和高可靠性的氦质谱检漏仪，为今后全面研发氦质谱检漏仪奠定基础。
　　论文的主要内容有：
　　1.分析氦检漏技术在检漏行业的现状与发展，介绍氦质谱检漏原理及氦质谱检漏仪的发展趋势；
　　2.根据氦质谱检漏仪的主要功能，设计了本课题研制的氦质谱检漏仪的总体方案及其电气控制系统的方案；
　　3.在详细阐述了电气控制系统的原理和功能的基础上，采用模块化设计思想，设计实现了其硬件控制电路，并对电路的可靠性进行了测试；
　　4.根据氦质谱检漏仪的工作原理和工作流程，设计实现了其控制软件，编制了控制程序并对程序进行测试；
　　5.按照氦质谱检漏仪的研制方案，制作、组装了一台样机进行调试及相关实验，测试和分析样机的各项性能和技术指标。

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第一章 绪 论

1.1 检漏技术的发展及现状

1.2 氦质谱检漏仪的发展及研究现状

1.3 本论文的主要研究内容

第二章 氦质谱检漏仪系统总体方案设计

2.1 氦质谱检漏原理与技术介绍

2.2 氦质谱检漏仪系统总体方案设计

2.3 本章小结

第三章 控制系统的硬件电路设计

3.1 硬件电路总体结构设计

3.2 CPU控制电路板的设计

3.3 I/O电路板的设计

3.4 转换底板及显示单元

3.5 本章小结

第四章 系统软件的设计

4.1 系统控制主程序流程图

4.2 启动程序模块设计

4.3 自动校准程序的实现

4.4检测算法的实现

4.5 通讯模块的实现

4.6 本章小结

第5章调试与试验

5.1 单元电路调试

5.2 系统功能测试

5.3本章总结

第六章 结论和展望

致谢

参考文献