Герметичность компонента или системы подчиняется планируемому применению и допустимому уровню течи. В мире не существует полностью герметичных компонентов и систем. Компонент можно считать технически герметичным, если уровень течи в нем сохраняется в пределах, указанных именно для определенного компонента. Для количественной характеристики герметичности было представлено название «уровень течи», обозначаемый «qL». В качестве единицы измерения уровня течи в вакуумной технике выступает мбар x л x с-1. Уровень течи в 1 мбар x л x с -1 отмечается в закрытом сосуде объемом 1 л при повышении давления на 1 мбар за 1 с, либо, для сосудов с высоким давлением, при его понижении на 1 мбар за 1 с. В действительности можно встретить широкий охват уровней течи (от нескольких сотен мбар x л x с -1 до менее 10-11 мбар x л x с -1) ) , вследствие этого нужны разнообразные варианты поиска течи и поэтому разные типы течеискателей. Помимо полного контролирования герметичности, часто нужно как можно быстрее и точнее заметить место течи для ее устранения. Оборудования для выявления точного места утечки именуются течеискателями. Течеискатели, показанные в этом каталоге, эксплуатируются для купирования течи, помимо этого некоторые из них подходят для распознания общего уровня течи в исследуемых объектах.

Навигация:

  1. Метод повышения давления
  2. Контроль местного характера герметичности
  3. Общий контроль герметичности
  4. Принцип действия
  5. Важные особенности

Существует две главные группы методов поиска течи, для каждой из которых мы производим специализированное оборудование.

  • Вакуумные методы. Тестируемое оборудование вакуумируется. Соотношение внутреннего и наружного давления 0:1
  • Компрессионные методы. В тестируемом оборудовании создается чрезмерное давление индикаторного газа или газовой смеси. Соотношение внутреннего и наружного давления превышает 1:1

Существует большое обилие вариаций выше описанных методов связанных с их определенным применением.

Общие принципы:

  1. Низкие уровни течи можно выявить исключительно благодаря вакуумным методам, и исходя из этого применимо правило – насколько ниже уровень течи, настолько выше должны быть требования по чистоте и уровню вакуума.
  2. По мере возможности объекты следует тестировать в условиях, максимально приближенным к условиям их использования, то есть вакуумное оборудование должно испытываться вакуумными методами, а компрессионное, соответственно, компрессионными методами.

Проверка герметичности вакуумными методами (Вакуум внутри исследуемого объекта):

Герметичность объектов

Метод повышения давления

Благодаря этому методу можно установить только общий уровень течи. Предмет исследования вакуумируется с помощью вакуумного насоса или насосной установки. Для изолированности исследуемого объекта и вакуумного насоса применяется клапан. После чего давление будет возрастать как функция времени.

Кривая a показывает теоретический прирост давления только при наличии течи. Кривая b демонстрирует прирост давления за счет газовыделения с поверхностей исследуемого объекта. Данный прирост давления чаще всего исчезает при досягаемости уровня насыщения. Если в данном случае контроль над приростом давления длится слишком мало, отмечают течь, которой в реальности не существует. Если испытание длится достаточного долго, то есть после изгиба кривой b, можно проигнорировать процесс газовыделения, и уровень течи устанавливается, исходя из известного объема исследуемого объекта и вычисленного повышения давления за определенный промежуток времени. Кривая c отображает прирост давления так, как это существует на практике, когда суммируются газовыделение и натекание. Определяемый уровень течи зависит от объема исследуемого объекта, досягаемого минимального остаточного давления и газовыделения исследуемого объекта. В зависимости с большими размерами исследуемых объектов этот метод длится долгое время при надобности вычислить минимальные уровни течи.

метод повышения давления

Контроль местного характера герметичности

Исследуемый объект вакуумируется благодаря вспомогательному насосу до уровня вакуума, достаточного для действия течеискателя. При эксплуатации гелиевого течеискателя последующая откачка осуществляется его насосной системой. Внушающие подозрение участки исследуемого объекта в последующем обдуваются точечным потоком индикаторного газа. Газ, попадающий сквозь течи в исследуемый объект, откачивается насосом и превращается течеискателем в электрический сигнал, после чего воспроизводимый на дисплее. Это допускает мгновенно выявить самые маленькие течи и вычислить их размер.

Общий контроль герметичности

Определение общего уровня течи исследуемого объекта

Критерии исследования такие же, как и при контроле местного характера герметичности, только в этом варианте не обдувают индикаторным газом единичные участки объекта, а размещают его полностью в камеру или чехол, наполненные индикаторным газом. Следствием из этого является, что вся наружная поверхность исследуемого объекта контактирует с индикаторным газом. Если газ просачивается в исследуемый объект, вычисляется общий уровень течи самостоятельно от количества течей. Благодаря гелиевым течеискателям удастся вычислить содержание гелия в воздухе, что используют для выявления крупных течей.

общий контроль герметичности

Принцип действия

Гелиевый течеискатель помогает выявить место течи и определить значение уровня течи, то есть объем проникновения газа через течь. Исходя из этого, данный течеискатель выступает гелиевым реометром. В действительности для решения данной задачи течеискатель в первую очередь вакуумирует компонент, подлежащий проверке, так чтобы газ снаружи проходил через возможные течи вследствие образовавшегося перепада давления. Если снаружи подается только гелий (например, при помощи обдувателя), он проходит через течь и откачивается течеискателем. Парциальное давление гелия в течеискателе определяется при помощи секторного масс-спектрометра и отображается как уровень течи. Он обычно представлен как объем потока гелия (pV).

гелиевый течеискатель

Важные особенности

Двумя важнейшими характеристиками течеискателя являются диапазон измерений (чувствительность) и время отклика. Диапазон измерений ограничен минимальным и максимальным регистрируемым уровнем течи. Минимальный регистрируемый уровень течи исчисляется как сумма дрейфа нуля и колебания фона при максимальной чувствительности. Чаще всего сумма амплитуды колебаний фона и дрейфа нуля за одну минуту является эквивалентом минимально регистрируемого уровня течи. Для течеискателей величина дрейфа нуля настолько мала, что чувствительность определяется только пульсацией фона. Максимальный регистрируемый уровень течи в большей степени зависит от используемого метода. Методы обратного тока и частичного тока в особенности подходят для измерения высоких уровней течи даже при помощи чувствительных гелиевых течеискателей. Усилители с высоким входным сопротивлением с возможностью многоступенчатого переключения также позволяют измерять высокие уровни течи. В действительности, особенно при течеискании, важную роль играет время отклика. Это промежуток времени между обдувом объекта гелием и вычислением значения уровня течи. Время отклика схем, обрабатывающих сигнал – наиважнейшая составляющая общего времени отклика. Для течеискателей время отклика схем составляет намного меньше 1 с.

рамки вакуумные

Мощность потока гелия возле тестируемого объекта имеет решающее значение для течеискания в компонентах, которые вакуумируются только посредством течеискателя. Эта мощность, обеспеченная течеискателем, определяет прохождение гелия через течь и быстрое обнаружение течей. С другой стороны объем тестируемого объекта задерживает обнаружение гелия. Время отклика можно вычислить при помощи простой формулы: Время отклика для гелия t = 3 (для 95 % окончательного значения), где V – объем тестируемого объекта; SHe – мощность потока гелия возле тестируемого объекта (или на входе в течеискатель, если вакуумирование осуществляется только этим течеискателем).