Projektowanie detektorów i systemów helowych stosowanych do detekcji nieszczelności przy pomocy helu

• Czas odpowiedzi
• Czas detekcji
• Opróżnianie (czyszczenie)

W celu pomiaru sygnału w systemie próżniowym konieczne jest aby czas odpowiedzi był jak najkrótszy. Generalnie, im większa objętość testowana tym dłuższy czas odpowiedzi. Ponadto, podłączenie wąską rurą większej objętości testowanej do detektora wpływa negatywnie na czas odpowiedzi, ponieważ hel musi przepłynąć przez tą rurę do detektora.

Dla danej objętości szybkość pompowania detektora nieszczelności albo stacji kontroli musi być jak najszybsza. W celu optymalizacji czasu trwania cyklu, np. w linii produkcyjnej, można wykorzystać dodatkowe pompy aby spełnić wymagania. Te dodatkowe pompy muszą być odpowiedniej wielkości i właściwie podłączone aby osiągnąć maksymalną wydajność.

Proces opróżniania

Aby testować produkty pod kątem występowania nieszczelności, konieczne jest opróżnienie produktu albo komory tetowej. Wymagany poziom próżni zależy od wymaganej maksymalnej wielkości nieszczelności (patrz poniżej - tło helowe).

Aby osiągnąć wymagany poziom w możliwie jak najkrótszym czasie, konieczny jest wybór odpowiedniego systemu pompowego uwzględniając szybkość pompowania, ciśnienie początkowe oraz konfigurację stacji testowej i dodatkową objętość. Kupując helowy detektor nieszczelności wyposażony w pompę wstępną ważne jest sprawdzenie wielkość pompy aby uniknąć konieczności kupowania dodatkowych pomp, rur i urządzeń sterujących.
 

Odpowiednie parametry tła helowego

Właściwe opróżnianie i technika spryskiwania w połączeniu z odpowiednim wietrzeniem mają kluczowe znaczenie dla sprawnego działania stacji detekcji nieszczelności. Poprawne napełnianie, wentylacja i uważne wypuszczanie helu po zakończeniu testu są kluczowymi czynnikami przy testowaniu sondą wąchającą. Detektory nieszczelności serii VS firmy Agilent są wyposażone w unikalny sytem tłumionego tła helowego pozwalający skompensować do >2 rzędów helu (ruchome zero).

Praca równoległa

Jeśli objętość testowanego produktu jest za duża albo czas cyklu testowego jest za krótki, to może być konieczne zastosowanie dodatkowego systemu pompowego, który będzie pracował wraz z helowym detektorem nieszczelności (patrz Zdj. 5). W takim przypadku dodatkowa pompa albo system pompowy służy tylko do obniżenia ciśnienia wejściowego.

Do obliczenia czasu odpowiedzi, detekcji i opróżniania trzeba wziąć pod uwagę wydajność detektora nieszczelności jak również wydajności dodatkowej pompy. Całkowity przepływ helu (Qt) przez komorę testową i nieszczelność jest dzielony pomiędzy przepływ w kierunku detektora (Qld) i w kierunku dodatkowej pompy (Qaux). Pomniejsza to wartość znalezionej nieszczelności i konieczne jest w tej sytuacji skompensowanie tego.

Zużycie helu

Mając na uwadze utrzymanie właściwego poziomu czułości przy stosowaniu helowej detekcji nieszczelności, możliwe jest napełnianie produktów mieszaniną helu i innego gazu w celu zmniejszenia jego zużycia. Może to być wykorzystane szczególnie do testowania produktów o dużych objętościach albo do testów w trakcie produkcji. Możemy również uzyskać zmniejszenie zużycia helu poprzez zwiększenie ciśnienia w testowanym produkcie i jednoczesne zmniejszenie stężenia. Wynik będzie się zmieniał w zależności od przepływu przez poszczególne nieszczelności.