Способы и методы контроля герметичности вакуумных установок

Контроль герметичности вакуумных установок является важным этапом в создании и эксплуатации подобных установок. Нестабильность вакуума или его утечки могут привести к сбоям и поломкам оборудования, что приведет к необходимости проведения дорогостоящих ремонтных работ.

Герметичность компонента определяет возможность его использования в конкретной области применения. Испытания на герметичность проводятся на самых разных объектах, от микрочипов до корпусов кораблей. Наиболее важными областями являются электроника и микроэлектроника, химическая и медицинская техника, аэрокосмическая промышленность и полупроводники, а также научные исследования (например, ядерная физика, лазерные технологии). 

Для измерения утечки используются единицы измерения потока: м3*Па/с, мбар*л/с, Вт, атм*см3/с и т.д. 

Для определения степени герметичности используют различные методы испытаний: 

  • Гидравлические (гидростатический, пузырьковый и др.).

  • Газо-гидравлические.

  • Газовые (манометрический, масс-спектрометрический и др.). 

Существует множество способов и методов контроля герметичности, каждый из которых играет важную роль в обеспечении эффективной работы вакуумной системы.

Скачать подборку вакуумных насосов для масс-спектрометров

Масс-спектрометрический метод

Масс-спектрометрический метод

Наиболее чувствительным методом обнаружения утечек является метод масс-спектрометрии. Он основан на увеличении концентрации исследуемого газа на одной стороне исследуемой поверхности и отборе проб газа для масс-спектрометрии на другой стороне. Часто бывает необходимо не только количественно определить утечку, но и определить ее местонахождение. 

Масс-спектрометрический метод контроля герметичности вакуумных установок является очень точным и надежным способом, который позволяет быстро обнаруживать нарушения герметичности и предотвращать возможные аварии и поломки. Он часто используется в производственных условиях и в лабораториях для обеспечения безопасной и эффективной работы вакуумных систем.

Методы течеискания

Вакуумный метод течеискания используется для определения наличия или отсутствия утечек в герметичных системах. Вакуумный метод течеискания основан на создании вакуума в закрытой системе и наблюдении за изменением давления в ней в течение определенного времени. Если давление в системе уменьшается, то это свидетельствует о наличии утечки.

Компрессионный метод течеискания используется для определения точки утечки в системах, в которых газ движется по трубам или каналам. Компрессионный метод основан на увеличении давления в системе и наблюдении за изменением давления в точках, где возможно наличие утечки. Если давление в точке утечки увеличивается быстрее, чем в остальных точках, то это свидетельствует о наличии утечки.

Оба метода являются эффективными для обнаружения утечек в герметичных системах, но применяются в зависимости от особенностей конкретного случая.

 

Вакуумный метод

1 - Тестируемый объект, 2 - Течеискатель, 3 - Баллон с тестовым газом, 4 - Вакуумный насос, 5 - Чехол, 6 - Пистолет для обдува

Принцип вакуумного метода заключается в том, что внутри объекта испытания создается вакуум с помощью вакуумной системы откачки, а испытательный газ подается снаружи объекта испытания. Течеискатель подключается параллельно вакуумной системе. В случае утечки газ попадает в полость испытуемого изделия и обнаруживается течеискателем. Степень утечки определяется по регистрируемому расходу испытательного газа.

Существует два метода подачи испытательного газа снаружи испытуемого изделия. Один из них заключается в помещении испытуемого изделия в герметичный корпус или камеру, заполненную испытательным газом. Этот метод позволяет определить скорость утечки через объект. Второй метод, продувка, подходит для поиска утечек. В этом методе используется газовый пистолет под давлением из баллона для локального вдувания в испытуемое изделие.

Компрессионный метод

1 - Тестируемый объект, 2 - Течеискатель, 3 - Баллон с тестовым газом, 4 - Щуп, 5 - Чехол

Принципиальное отличие от вакуумного метода  заключается в том, что испытательный газ уже находится под давлением внутри самой полости объекта, а утечки обнаруживаются снаружи. Для поиска локальных утечек используется щуп, подключенный непосредственно к течеискателю. Щуп позволяет непрерывно отбирать пробы атмосферного воздуха из предполагаемой зоны утечки. Тестовый газ выходит в атмосферу через место утечки и обнаруживается течеискателем при прохождении зонда над предполагаемой зоной утечки.

Внешняя крышка также может использоваться для обнаружения утечек по всему объекту, где тестовый газ будет накапливаться и обнаруживаться зондом.

Применение гелиевого течеискателя

Гелиевый течеискатель является устройством, которое используется для обнаружения утечки гелия из оборудования, содержащего газ. Он может быть использован в различных приложениях, таких как:

  • Промышленные установки: могут быть использованы для обнаружения утечек гелия в промышленных установках, таких как химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы и т.д.

  • Электроника: может быть использован для обнаружения утечек гелия в электронном оборудовании, таком как телекоммуникационные системы, микроэлектроника, вакуумные трубки и т.д.

  • Медицинское оборудование: могут быть использованы в медицинском оборудовании, таком как оборудование для магнитно-резонансной томографии, для обнаружения утечек гелия.

  • Автомобильная промышленность: может быть использован для обнаружения утечек гелия в автомобильных системах, таких как кондиционеры.

  • Ядерная промышленность: может быть использован для обнаружения утечек гелия в ядерных установках, таких как реакторы и ускорители.

В целом, гелиевые течеискатели широко используются во многих отраслях промышленности и обеспечивают высокую точность и надежность в обнаружении утечек гелия.

Принцип действия гелиевого течеискателя

Принцип действия гелиевого течеискателя

Для обнаружения утечки в вакуумной системе необходимо обнаружить увеличение концентрации молекул гелия в контролируемой зоне. Эту задачу может выполнить гелиевый течеискатель. Первоначально объем образца должен быть достаточно разгерметизирован для обеспечения работы течеискателя (вакуумный метод). Если объем образца большой, вакуум создается с помощью независимого предварительного вакуумного насоса с максимальным давлением 1 мбар. При малых объемах пробы система может быть вакуумирована непосредственно с помощью встроенной системы откачки течеискателя для создания минимального давления в камере течеискателя.

После достижения необходимого давления в системе и аналитической камере можно приступать к процедуре течеискания. Если в системе присутствуют молекулы гелия, они будут обнаружены при входе в течеискатель масс-спектрометром, настроенным на атомный вес гелия. Информация об этом немедленно передается на контроллер, подключенный к течеискателю, который выдает зарегистрированное значение утечки. Затем неисправности в тестируемой системе должны быть выявлены и устранены.

Вакуумные насосы для гелиевого течеискателя

Вакуумные насосы используются для создания вакуума достаточного для обнаружения течей гелиевым течеискателем. Масляные пластинчато-роторные вакуумные насосы являются одними из самых распространенных типов вакуумных насосов, которые применяются для этой цели. Они работают по принципу механического всасывания и нагнетания газа. Для перемещения рабочей среды вращается цилиндрический ротор с канавками, внутри которого размещены металлические или графитовые лопатки. Лопатки входят в пазы и под действием центробежной силы вдавливаются в корпус, разделяя рабочую камеру на ячейки разной емкости. По мере увеличения размера ячейки газ поступает в эти полости через всасывающее окно. Затем он сжимается и выводится через выпускное отверстие.

Другой тип вакуумных насосов, который может быть использован для гелиевого течеискателя, - это спиральные вакуумные насосы. Они также работают по принципу сжатия газа, но используют спиральные роторы, которые образуют камеры с переменной объемом для сжатия газа. Эти насосы обычно меньше по размеру, более эффективны и могут обеспечить более высокий вакуум, что делает их привлекательными для использования в приборах, где требуется высокая точность измерения.

Выбор между масляным пластинчато-роторным вакуумным насосом и спиральным вакуумным насосом зависит от многих факторов, таких как размер течеискателя, требуемый вакуум, скорость насоса и требования по безопасности.

Наш блог

Мы всегда рады поделиться с вами всем, что происходит в мире вакуума.

Популярные разделы

Помогу подобрать оборудование под ваши нужды прямо сейчас!
  8 (800) 222-58-50   vacuum-trade@mail.ru
Навигация