누출 감지기의 감지 한계는 얼마입니까?
감지 한계, 배경, 오일 내 기체 보관(기체 밸러스트), 부동 영점 억제
감지할 수 있는 가장 작은 누출률은 감지할 기체의 기본 배경 수준에 따라 결정됩니다. 누출 감지기에서 테스트 커넥터가 폐쇄되어도 모든 기체는 배기 및 펌프를 통해 펌핑 방향과는 반대로(단, 압축에 따라 감소) 분광계로 이동하고 전자 수단이 있는 경우 감지됩니다. 생성된 신호는 감지 한계를 나타냅니다. 질량 분광계를 배출하는 데 사용되는 고진공 시스템은 일반적으로 터보 분자 펌프와 오일 밀봉 로터리 베인 펌프로 구성됩니다. (확산 펌프는 이전에 터보 분자 펌프 대신 사용되었음.) 모든 액체와 마찬가지로 로터리 베인 펌프의 밀봉 오일은 오일에 용해된 기체와 오일 외부의 기체 사이에서 평형에 도달할 때까지 기체를 용해할 수 있습니다. 펌프가 따뜻할 때(작동 온도) 이 평형 상태는 누출 감지기의 감지 한계를 나타냅니다. 따라서 오일에 저장된 헬륨은 누출 감지기의 감지 한계에 영향을 미칩니다. 테스트 기체가 테스트 연결을 통해 누출 감지기에 들어갈 수 있습니다. 테스트 기체를 잘못 설치하거나 미숙하게 취급할 경우 테스트 기체가 배기 장치, 환기 또는 기체 밸러스트 밸브를 통해 감지기 내부로 들어가고, 오일과 탄성체 씰의 헬륨 수준이 증가하여 질량 분광계의 배경 신호가 일반 감지 한계를 넘어설 수 있습니다. 장치가 올바르게 설치된 경우(그림 5.7 참조) 가스 밸러스트 밸브는 신선한 공기에 연결되고 배출 라인(오일 필터)는 누출 테스트가 발생하는 공간 밖으로 연결되어야 합니다.
그림 5.7 MSLD에 대한 올바른 설정
기체 밸러스트 밸브를 개방하고 테스트 기체(헬륨이 없는 기체, 신선한 공기)가 없는 기체를 주입하여 증가된 테스트 기체(헬륨) 배경 준위를 낮출 수 있습니다. 용해된 헬륨이 플러싱됩니다. 그 효과는 항상 특정 순간에 펌프 본체에 있는 오일의 일부에만 영향을 미치므로 펌프 오일 팬의 모든 오일이 여러 번 재순환될 때까지 플러싱 절차를 계속해야 합니다. 이 시간은 보통 20~30분입니다.
사용자가 항상 배경 준위를 주시해야 하는 문제를 해결하고자 하는 경우 부동 영점 억제라는 기능이 일부 감지기의 자동 작동 개념에 통합되었습니다(검교정 페이지의 180° 섹터 질량 분광계 섹션 참조). 여기에 입구 밸브가 폐쇄된 후 측정된 배경 준위가 저장되며, 밸브가 다시 개방되면 이 값이 이후 측정에서 자동으로 차감됩니다. 비교적 높은 임계값 수준에서만 디스플레이 패널에 배경 소음 수준이 너무 높음을 나타내는 경고가 표시됩니다. 그림 5.8은 영점 억제가 발생하는 프로세스를 설명합니다. 왼쪽 차트에서 신호가 배경보다 뚜렷하게 큽니다. 중앙 차트의 경우 배경이 크게 상승했고 신호를 거의 식별할 수 없습니다. 오른쪽 차트의 경우 배경이 전동식으로 억제되고 신호를 다시 명확하게 식별할 수 있습니다.
그림 5.8 영점 억제의 예
이 부동 영점 억제 기능과 무관하게 모든 누출 감지기는 수동 영점 전환 기능을 제공합니다. 여기에서 특정 시점에 누출 감지기에 대한 표시는 "0으로 재설정"되므로 해당 지점에서의 누출률 상승만 표시됩니다. 이 기능은 디스플레이를 쉽게 평가할 수 있을 뿐, 정확성에 영향을 주지 않을 수 있습니다.
최신 누출 감지기는 "건식 누출 감지기"(UL 200 건식, UL 500 건식)인 무급유 진공 시스템을 주로 장착하고 있습니다. 여기서 오일에 기체가 용해되는 문제는 발생하지 않지만 유사한 퍼지 기술이 사용됩니다.
누출 감지기에 대한 한계 값 또는 사양
- 검출 가능한 최소 누출률.
- 테스트 연결부에서의 유효 펌핑 속도.
- 테스트 표본 내 최대 허용 압력(최대 허용 입구 압력). 이 압력 pmax는 기존 PFP를 사용하는 LD의 경우 약 10-1이고, 복합 PFP를 사용하는 LD의 경우 약 2~10mbar입니다. 이 최대 허용 작동 압력 및 감지기 테스트 연결에서의 펌프 시스템 펌프 속도 S의 산출물은 최대 허용 처리량을 제공합니다.
(5.10)
이 등식은 펌핑 속도를 낮추면서 높은 민감도를 얻는 것이 유리하다는 것을 나타냅니다. 그렇지 않으면 최대 허용 처리량이 너무 작습니다. 큰 누출 하나 또는 여러 개의 작은 누출로 인해 장치로 유입되는 기체가 누출 감지기에 대해 허용되는 최대 처리량보다 더 많은 경우 장치가 작동하지 않습니다.
