Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель, конструкция, принцип работы, сфера применения

Применение гелиевого масс-спектрометрического течеискателя необходимо для выявления разгерметизации камер, установок, приборов. Методика основывается на повышении концентрации тестового газового вещества с одной стороны исследуемой поверхности и отбора газа для масс-спектрометрического анализа, с другой.

Содержание:

1. Устройство течеискателей
2. Способы работы
3. Классификация течеискателей
4. Сфера применения оборудования
5. Производители

Устройство течеискателей

Течеискатель гелиевый относится к универсальным автоматическим приборам, позволяющим выполнять предварительную откачку или работать в режиме «прямого потока» или «противопотока» с автоматическим выбором оптимального режима, выполняемого системой управления в зависимости от особенностей испытуемого объекта. Считается индикаторным прибором, нормирования погрешности величин не ведётся. Поверке гелиевый течеискатель не подлежит.

Устройство гелиевого масс-спектрометрического течеискателя:

1. Насос, нагнетающий предварительный вакуум малого, форвакуумного типа. Производительность не более 50 м³/ч. или турбомолекулярный насос, нагнетающий глубокий вакуум;
2. Спектрометрические ловушки (детектор тестового газа) в состав которого включены: вакуумированная камера, мишень для детектирования ионов гелия, управляющие электроды, обогреваемый катод, предназначенный для эмиссии электронов, ионизирующих молекулы газа;
3. Система управляемых вентилей и трубопровода, предназначенные для предотвращения вероятности попадания внутрь атмосферного давления.

Устройство гелиевого масс-спектрометрического течеискателя

Способы работы

Определение течи происходит за счёт потока гелия, проникающего в рабочий объём, осуществляться это может двумя способами, от которых зависит и принцип работы гелиевого течеискателя.

Вакуумная методика позволяет выявлять как локальные течи, так и вычислять не герметичность всего объекта. Определение локальных течей осуществляется по следующему принципу: исследуемый объект откачивается до давления, которое позволит запустить масс-спектрометр. После этого место вероятной течи обдувается тончайшим потоком гелия. Газ, попавший внутрь проверяемого объекта через течь, обнаруживается масс-спектрометром. Его сигнал обрабатывается и преобразуется, выводясь в цифровом значении.

Такая методика даёт возможность максимально точно и быстро выявить размер течи и её расположение.

Для того, чтобы определить негерметичность всего объекта, он помещается в чехол или камеру, куда закачивается гелий. В результате весь объект контактирует с газом, на экран выводятся результаты общей разгерметизации. Минус способа заключается в том, что выявить место течи таким образом не представляется возможным.

Второй способ называется метод щупа или компрессионный. Используя его также вероятно выявить локальную течь или определить общую разгерметизацию всего исследуемого объекта. Выявление локальной течи требует закачивания в объём исследуемого объекта гелия. Дооснащённая специальным щупом конструкция течеискателя, создаёт на его конце пониженное давление. Гелий проникает через течи в атмосферу, где обнаруживается щупом.

Общая негерметичность определяется иным способом. Тестовый гелий закачивается в объём исследуемого объекта, который, в свою очередь, помещается в специальный чехол. В нём он находится столько, сколько понадобится для накопления необходимого количества гелия в своём объёме. После чего с использованием течеискателя, осуществляется подсчёт газа, скопившегося в чехле и цифровая обработка результата.

Классификация течеискателей

Классификация течеискательного оборудования может происходить по нескольким признакам:

1. По мощности форвакуумных насосов, быстрота откачки которых начинается с 7,2 м³/ч и может достигать 27,5 м³/ч. аналогичные условия распространяются и на значение предельного вакуума. Его величина также зависит от мощности насосного оборудования;
2. Габаритными размерами. Встречаются, как стационарные, объёмные течеискатели типа ПТИ-10, так и компактные, переносные. В данном случае необходимо учитывать, что чувствительность портативных аппаратов значительно уступает точности, которая гарантируется габаритными модификациями.

Относительно чувствительности оборудования к обнаружению течи, большинство модификаций, равных по своим техническим характеристикам, имеет примерно равные показатели.

Классификация течеискателей

Сфера применения оборудования:

Основные сферы, где используются гелиевые течеискатели:

• В аналитических приборах;
• В научных исследованиях;
• Для контроля качества изготовления деталей;
• В лазерном оборудовании;
• В вакуумном термическом оборудовании;
• В синхронных каналах;
• В микроэлектронике;
• В полупроводниковой промышленности;
• В медицинской технике;
• В химической, аэрокосмической и электронной промышленности.

Использование гелиевых масс-спектрометрических течеискателей достаточно популярно ввиду широкой востребованности вакуумных и других систем, требующих полной герметичности.

Течеискатель для полупроводниковой промышленности

Производители

Несколько популярных производителей портативных гелиевых течеискателей:

• Гелиевые течеискатели Inficon, производство которых налажено в Европе, США и Китае. Компания, основанная в Соединённых Штатах и проданная одному из крупнейших европейских концернов, специализирующихся на производстве вакуумного оборудования и вакуумными разработками. На сегодняшний день является крупнейшим производителем приборов для обнаружения утечек газа в холодильных установках, кондиционировании воздуха, автомобильной промышленности;
• Гелиевые течеискатели linxon – продукт бренда, созданного в результате слияния двух грандов: SNC-Lavalin и компании ABB. Каждая из них – лидер в своём сегменте. Первый – в сфере оказания услуг корпорация из нефтегазовой, горнодобывающей, металлургической и атомной отраслей. Второй – в производстве, реализации и обслуживании высокотехничных приспособлений для предприятий, связанных с электросетями, продуктами электрификации и промышленной автоматизации;
• Гелиевые течеискатели Pfeiffer Vacuum – немецкое оборудование, название которого насчитывает более чем вековую историю существования. Головной офис зарегистрирован в Германии, производственные цеха распределены более чем в 20 странах мира. Корпорация специализируется на производстве высококачественного вакуумного оборудования, начиная с вакуумных насосов и заканчивая сложными многокомплексными вакуумными системами;
Из российских модификаций можно назвать гелиевый течеискатель ПТИ-10. Аппарат относится к классическим объёмным машинам, которые благодаря своим массивным габаритам обладают высокой чувствительностью к протечкам, показывая результаты, превосходящие современные аналоги ведущих мировых брендов.

Гелиевые течеискатели Inficon