Успеть или "как получится"?

Оборудование

Течеискание: способы, характеристики

Самый чувствительный шаг в процедуре течеискания выполняется с помощью масс-спектрометрического детектора течей либо анализатора остаточных газов. Масс-спектрометрические детекторы представляют собой масс-спектрометры постоянно настроенные на гелий с M/z=4, расположенные на передвижной тележке и содержащие свою собственную вакуумную систему.

На данный момент на рынке доступны приборы с чувствительностью 10-9 Па∙л/с. Данные течеискатели делятся на два основных вида:

  1. Классический прямоточный.
  2. Противоточный.

Два самых важных параметра данных устройств:

  1. Чувствительность.
  2. Время отклика измерительного прибора.

Обычно эти приборы подсоединены к откачиваемой испытуемой камере, которая прощупывается с внешней стороны гелием. Лучше всего проводить течеискание при нормальных условиях работы камеры. Однако в некоторых случаях фитинги или трубопроводы тестируются подачей в испытуемый объект индикаторного газа с избыточным давлением. Затем происходит всасывание индикаторного газа со стороны атмосферы с помощью специального щупа.

Классический прямоточный течеискатель

Вакуумная схема классического прямоточного детектора.png

Такой детектор обычно состоит из маленького высоковакуумного насоса, масс-спектрометра настроенного на M/z=4, механического насоса и системы клапанов для откачки исследуемого образца. В настоящее время широкое распространение получили турбомолекулярные насосы (на магнитном подшипнике и на консистентной смазке). Исследуемый объект подключается к входному отверстию течеискателя для его откачки.

  • Если тестируемый объем большой, то необходимо предварительно откачать систему уже встроенными в нее насосами.
  • После достижения достаточно низкого давления в системе, исследуемый образец подключается к высоковакуумному насосу течеискателя.
  • Гелий распыляется на предполагаемые места течей и откачивается сразу же высоковакуумным насосом и попадает в масс-спектрометр.
  • Чувствительность прямоточного течеискателя обратно-пропорциональна скорости откачки гелия высоковакуумным насосом.
  • Течеискатель должен быть откалиброван для того, чтобы определять скорости утечки.
  • Это осуществляется благодаря использованию промышленно выпускаемых тестовых течей, которые генерируют заранее известную и повторяемую величину натекания индикаторного газа при заранее заданных условиях.

Проивоточный течеискатель

Вакуумная схема противоточного детектора.png
  • В противоточных детекторах тестируемый объект подключается к форвакуумной линии высоковакуумного насоса (рисунок 2).
  • Однако масс-спектрометр остается подключенным к входу высоковакуумного насоса все время.
  • Высоковакуумный насос, используемый в этой схеме, должен иметь высокий коэффициент сжатия на воздух, но низкий коэффициент сжатия на гелий.
  • Это достигается путем снижения скорости вращения ротора и количества лопастей и увеличения наклона отверстий на лопастях ротора.

Высокая степень сжатия на все газы кроме гелия позволяет поддерживать высокий вакуум в масс-спектрометре. При этом низкая степень сжатия гелия позволяет этому газу проникать через высоковакуумный насос в масс-спектрометр. Исследуемый образец является изолированным от спектрометра.

Чувствительность противоточного детекторов обратно-пропорциональна коэффициенту сжатия гелия насосом и скорости откачки форвакуумной линии. В общем случае чувствительность противоточного детектора выше, чем чувствительность прямоточного детектора при высоких давлениях, или скорости течи. Прямоточный детектор, в свою очередь, более чувствителен для определения течей небольшой скорости.

Гелиевые масс-спектрометры

Гелиевые масс-спектрометрические детекторы получили широкое распространение для проверки вакуумных компонентов и систем благодаря высокой чувствительности. Наиболее ценные течеискатели имеют встроенную калибровочную течь и клапаны для дросселирования скорости откачки и входного потока. На данный момент на рынке доступны модели с улученными вакуумными системами, позволяющие производить течеискания с разными чувствительностью и временем отклика прибора в режимах Massive (от атмосферного давления), Fine (от 2 мбар) и Ultra (от 0,4 мбар).

  • Ионизация газа в спектрометре осуществляется с помощью ионизаторов с несколькими нитями накаливания, что существенно увеличивает срок службы катодного узла и затраты на содержание устройства.
  • Вакуумная система таких устройств не подвержена загрязнению и воздействию пыли – таким образом, течеискатель может применяться не только в чистых помещениях, но и на производстве.
  • Интуитивно понятное управление, наличие механических кнопок и жидкокристаллического дисплея делают процесс поиска течей простым, быстрым и удобным.
WhatsApp